板式换热器选型的时候为什么要提供压降参考值?
板式换热器的压降参数的大小至关重要,倘若介质压力降过大,则后续工序介质压力不足,需要购置高压泵进行加压,倘若压力降过小,则说明换热器换热面积过多,不经济。
板式换热器的压力降是由换热器本身的性能所决定的,对于换热器来说,主要是由哪些参数决定了压力降呢?首先是换热器的片数,片数决定了流道数,介质的体积流量是一定的,当介质通入换热器时,当流道数越多,介质在流道中的流速就越慢,压力损失就越小。
当换热器角孔越小时,流过接口的流速就越高,从而导致压力降会升高。
板式换热器的波纹角度也是影响压降的一个重要因素,当波纹角度越接近垂直,流体下降时的损失越小,所以小角度波纹相对于大角度波纹的压力损失要下。
所以板式换热器的压力损失主要是由板式换热器的流道数、接口大小还有波纹角度所决定的,流道数的多少由板片数量所决定。所以在选型时,需要将换热能力与压力损失综合考虑,这样才能设计出合理经济的换热器。
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(1)传热系数。由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺效(一般Re=50~200)下产生紊流,所以板式换热器传热系数高,一般认为是壳管式的3~5倍。
(2)对数平均温差大,末端温差小。在壳管式换热器中,两种流体分别在壳程和管程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小而板式换热器多是并流或逆流流动方式,其修正系数通常在0.95左右。此外,冷、热液体在板式换热器内的流动平行于换热面.无旁流,因此使得板式换热器的末端温差小,对水一水换热可低于1℃,而壳管式换热器一般为5℃。
(3)占地面积。板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为壳管式的2—5倍,也不象壳管式那样要预留抽出管柬的检修场地,因此实现同样的换热量,扳式换热器占地面积约为壳管式换热器的1/5—1/10。
(4)改变换热面积或流程组合。只要增加或减少几张板片,即可达到增加或减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况,而壳管式换热器的传热面积几乎不可能增减。
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板式换热器一般公认的品牌就是Alfa Laval(阿法拉伐)、APV(安培威)、Sondex(桑德斯)、GEA(基伊埃)、Tranter(传特),国产的主要品牌兰石、巨元、江苏宝得。其中江苏宝得是一家集钎焊式板式换热器、可拆板式换热器、全焊板式换热器为一体的生产厂家,近两年来以较好的产品、高效的服务在换热器市场取得不错的业绩,涉及的客户群体有:美的、海尔、海信、长虹、开利、三河同飞、黑盾、中广欧克斯、英维克、扬子江船厂、华能电力等行业先锋。
板式换热器失效的原因通常涉及设计、操作及维护等多个方面,以下是主要原因:1.腐蚀失效:介质腐蚀:流体中含腐蚀性成分,引发腐蚀开裂;选材不当:未根据介质特性选择耐蚀材料。
2.结垢与堵塞:沉积结垢:水垢,硅酸盐,生物粘泥等在板片表面沉积,降低传热并增加压降。颗粒堵塞:流体含固体颗粒,导致流道堵塞。微生物污垢:细菌、藻类形成生物膜,影响流动与传热。
3.垫片失效:老化/溶胀:橡胶垫片长期受高温、化学介质或油类影响,失去弹性或溶胀。安装不当:垫片错位、收缩不均匀,导致泄漏。压力,温度超限:操作参数超过垫片耐受范围,引发密封失效。
4.操作与工况问题:水锤效应:阀门快速启闭或泵启停造成压力骤变,导致板片变形或垫片移位。热应力冲击:温度剧烈变化,引发板片翘曲或开裂。超压运行:系统运行压力超过设计值,导致板片变形或密封条泄漏。
5.设计与制造缺陷:流速设计不合理:流速过低导致污垢沉积。板片缺陷:波纹设计不当导致流动死区。焊接缺陷:接口处焊接不良。
6.安装与维护不当:安装错误:板片装错。清洗不当:机械清洗划伤板片表面,或化学清洗剂腐蚀材料。
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以下是清洗时需注意的关键事项:
一、清洗前的准备:
工作系统停机,缓慢泄压,排空内部介质。待设备冷却至常温后再操作。拆卸检查按顺序拆卸压紧螺栓,标记板片和垫片位置,确保回装时顺序正确。
二、清洗方法选择:
物理清洗适用场景:硬质结垢或纤维类杂质。
操作要点:使用软毛刷、高压水枪或尼龙球冲洗板片表面。禁止使用金属刷、硬质工具,避免划伤板片。重点清理凹槽、密封槽等易积垢区域。
化学清洗适用场景:软性污垢或分散性结垢。清洗剂选择:酸性清洗剂:去除碳酸盐类水垢。碱性清洗剂:去除油脂或有机污染物。
三、清洗后处理板片与垫片检查检查板片是否变形、裂纹或穿孔,严重损坏需更换。
检查垫片是否老化、硬化或开裂,建议定期更换。清洁密封槽,确保无残留污物影响密封性。重新组装按拆卸标记顺序回装板片,保持板片波纹方向一致。均匀拧紧压紧螺栓,使用扭矩扳手控制力度,避免过紧导致板片变形。检查板片间平行度,确保受力均匀。试压与调试组装后进行压力测试,检查是否有泄漏。缓慢升温并观察运行参数,确认换热效率恢复。
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食品级多段式板式换热器是一种专为食品、饮料等卫生要求严格的行业设计的高效换热设备,其**功能是通过分段式结构实现多工艺阶段的温度控制(如加热、冷却、杀菌等)。1.采用316L不锈钢多段式设计:将多个换热段集成于同一框架内,每段可**控制温度、压力和流速,适用于复杂工艺。
2.密封垫片:食品级EPDM、硅胶或氟橡胶,分段隔离防止交叉污染。支持多段串联或并联,配备智能传感器实时监控各段参数。
3.工艺灵活性:单台设备可完成预热、杀菌、冷却等多步骤(如牛奶加工:85°C预热→140°C杀菌→20°C冷却)。可拆卸设计,支持CIP/SIP清洗。
4.典型应用场景液态食品杀菌:牛奶、果汁、植物蛋白饮料的UHT/HTST杀菌(如从20°C升至137°C,保持4秒后速冷)。浓缩与结晶:糖浆蒸发浓缩时的多效换热,或乳清蛋白低温结晶控温。发酵控温:啤酒发酵罐的梯度冷却(12°C→5°C→0°C分段控制)。油脂加工:棕榈油分提冷却、巧克力调温的精确温控。
食品企业可实现高效、安全且节能的连续化生产,尤其适合需多温度段精密控制的现代化加工线。
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