在板換的選型計算中,應向廠家提供如下參數:換熱量、介質名稱、冷熱介質進出口溫度、壓力等參數,特殊介質還需要提供密度、比熱容、粘度、導熱系數等參數。其中壓力降直接影響到板式換熱器的大小,如果有較大的允許壓力降,則可能減少換熱器的成本,但會損失泵的功率,增加運行費用。在水-水換熱情況下,允許壓力降一般在20~100KPa是可以接受的。所以板式換熱器選型必須兼顧傳熱和壓降。
板式換熱器板片的波紋型式主要有“人字形”和“水平”波紋兩種。“人字波”的承壓能力高于1.0Mpa,“水平平直”波的承壓能力一般在1.0Mpa,“人字波”的傳熱系數和流體的阻力都高于“水平平直”波選擇板片的波紋型式,主要考慮板式換熱器的工作壓力,流體的壓力降和傳熱系數。如果工作壓力在1.6Mpa以上,應選擇采用“人字形”波紋,如果工作壓力不高又特別要求阻力降低,可以選用“水平”波紋。
1、對流量大允許壓降小的情況,應選用阻力小的板型。反之選用阻力大的板型;
2、確定板型時不易選擇單板面積太小的板片,以免板片數量過多,板間流速偏小,傳熱系數過低,對較大的換熱器更應注意這個問題。
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板式換熱器選型的時候為什么要提供壓降參考值?
板式換熱器的壓降參數的大小至關重要,倘若介質壓力降過大,則后續工序介質壓力不足,需要購置高壓泵進行加壓,倘若壓力降過小,則說明換熱器換熱面積過多,不經濟。
板式換熱器的壓力降是由換熱器本身的性能所決定的,對于換熱器來說,主要是由哪些參數決定了壓力降呢?首先是換熱器的片數,片數決定了流道數,介質的體積流量是一定的,當介質通入換熱器時,當流道數越多,介質在流道中的流速就越慢,壓力損失就越小。
當換熱器角孔越小時,流過接口的流速就越高,從而導致壓力降會升高。
板式換熱器的波紋角度也是影響壓降的一個重要因素,當波紋角度越接近垂直,流體下降時的損失越小,所以小角度波紋相對于大角度波紋的壓力損失要下。
所以板式換熱器的壓力損失主要是由板式換熱器的流道數、接口大小還有波紋角度所決定的,流道數的多少由板片數量所決定。所以在選型時,需要將換熱能力與壓力損失綜合考慮,這樣才能設計出合理經濟的換熱器。
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可拆式板式換熱器典型承壓能力常規型號:一般為 1.0~2.5 MPa,具體取決于設計、材質和制造商。
高壓型號:特殊設計的板片和密封結構可實現 3.0~4.0 MPa(需定制)。
承壓限制因素:
一密封墊片:墊片材質(如NBR、EPDM、氟橡膠)的耐壓和耐溫性直接影響密封效果。
二板片強度:板片厚度(通常0.4~1.0mm)
三波紋結構:如人字形、水平平直波紋,決定抗壓能力。
四框架結構:壓緊板、導桿和螺栓的強度需匹配承壓需求。
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板式換熱器在數據中心的應用主要體現在以下領域:一、自然冷卻技術中用冷卻塔作為自然冷源,當冷卻水溫度滿足需求時,采用載冷劑,通過板式換熱器兩次熱交換將室外冷空氣引入機房,換熱效率約60%,減少機械制冷依賴。?
二、?間接式液冷?:板式換熱器作為中間介質,將服務器熱量傳遞至二次側冷卻液,再通過外部散熱設備釋放。?
三、相比傳統風冷系統,板式換熱器熱交換效率提高3–5倍,支持單機柜功率密度超過10kW的高負載場景。波紋板片設計增強湍流,減少污垢沉積,適應長期連續運行需求。模塊化設計支持多臺并聯或串聯,適應中型至超大型數據中心擴容需求。
四、板式換熱器產品已成功應用于數據中心場景,驗證了高密度散熱場景的技術可行性通過定制化換熱方案,助力全球數據中心實現冷卻系統能效提升30%的目標。
五、節能與可持續性成效自然冷卻模式下,較傳統風冷系統節省能耗50%;通過熱回收與液冷技術結合,數據中心PUE可降至1.2以下,符合綠色低碳發展趨勢。
板式換熱器的應用需結合數據中心規模、熱負荷分布及氣候條件綜合設計,以比較大化節能潛力與運行可靠性。
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1. 丁腈橡膠(NBR)溫度范圍:-25℃至110℃
適用介質:礦物油、潤滑油、動植物油、熱水、鹽水等非極性介質。
行業應用:石油化工:用于冷卻潤滑油、燃油等油品;暖通空調:水-水換熱系統中的密封;食品加工:非脂肪類食用油的冷卻(需符合衛生標準)。
2. 三元乙丙橡膠(EPDM)溫度范圍:-20℃至160℃(溶劑型可達150℃)
適用介質:熱水、水蒸氣、弱酸弱堿溶液、食品飲料、牛奶等。
行業應用:制藥行業:高溫滅菌和乳液冷卻;食品飲料:果汁、啤酒的巴氏殺菌;暖通系統:高溫水蒸氣換熱場景。
3. 氟橡膠(FKM)溫度范圍:-30℃至180℃(特種氟橡膠可達130℃)
適用介質:強腐蝕性介質(如高濃度硫酸、含醇燃油)、非極性礦物油。
行業應用:化工行業:含硫原油、有機含硫化合物處理;電力行業:透平油冷卻;特殊工業:核工業或高腐蝕性環境。
4. 氫化丁腈橡膠(HNBR)溫度范圍:-25℃至150℃
適用介質:含硫油品、高溫食用油、導熱油等。
行業應用:煉油工業:含硫化氫介質的換熱;食品加工:高溫食用油冷卻;能源行業:導熱油系統的密封。
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板式換熱器在MVR蒸發結晶應用中具有以下應用特點:
一、在含鹽廢水進入蒸發結晶器前,可將原料液預熱至接近沸點,降低后續蒸發階段的蒸汽消耗量。?蒸汽再壓縮系統,將二次蒸汽壓縮后作為熱源回用,通過板式換熱器高效傳遞潛熱,實現能源循環利用。
二、耐腐蝕與高傳效設計?材料適配性?針對高鹽、強腐蝕性介質,采用鈦合金或特殊涂層板片,有效抵御氯離子腐蝕。?傳熱效率優勢?波紋板片設計使流體湍流增強,傳熱系數可達6000W/(㎡·K),較大降低蒸發系統占地面積。緊湊型結構支持多臺并聯,靈活匹配不同處理規模(如1–1000㎡換熱面積)。
三、典型應用場景?高鹽廢水結晶?:用于煤化工、制藥行業廢水零排放工藝,通過多效蒸發濃縮實現鹽分結晶分離。?熱敏物料處理?:在低溫蒸發環節(<40℃)保護物料活性,如食品行業熱敏成分濃縮。?余熱回收系統?:回收蒸汽冷凝水熱量,降低MVR系統整體能耗30%以上。
四、運行優化要點?防結垢設計?:可拆式結構便于化學清洗,維持長期傳熱效率。?該技術通過高效熱回收與耐腐蝕特性,成為MVR結晶工藝降低能耗的主要手段。
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