【正文】 板式換熱器工程技術(shù)概括一、產(chǎn)品概述　　板式換熱器設(shè)備是加熱、冷卻領(lǐng)域中最新型的設(shè)備之一，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱效率高、操作維修方便等優(yōu)點，并具有處理小溫差的能力。板式換熱器作為一種高效節(jié)能產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、石油、化工、機械、電力、醫(yī)藥、食品、輕紡、造紙、船舶、海洋開發(fā)等各個工業(yè)領(lǐng)域、近年來在集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)中的推廣尤為迅速?！　∥覐S生產(chǎn)的BR、BRB、BZL系列板式換熱器，以質(zhì)優(yōu)價廉、暢銷全國各地，深受各行業(yè)用戶的贊譽。此系列板式換熱器適用于各種介質(zhì)和物料的冷卻、加熱、蒸發(fā)、冷凝、消毒和余熱回收等工藝過程。　　主要技術(shù)性能參數(shù)如下：　　 單板換熱面積：㎡㎡　　 裝機面積：㎡700㎡，(在此范圍可實現(xiàn)任意規(guī)格)?！　?傳熱系數(shù)：25006000W/㎡.℃(21505160KCal/㎡.h.℃)　　 工作壓力：　　 工作溫度：最高280℃　　 單臺最大處理量：1200m3/h　　二、板式換熱器的特點：　　 傳熱系數(shù)較高　　板片選用導(dǎo)熱系數(shù)較高的材料，如：不銹耐酸鋼、工業(yè)純鈦、碳素鋼、換熱器專用銅材等。經(jīng)冷沖壓形成不同波紋形狀結(jié)構(gòu)，板片波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流。所以板式換熱器具有較高的傳熱系數(shù)。在相同的情況下，其傳熱系數(shù)比一般鋼制管殼式換熱器高35倍。換熱面積緊為管殼式換熱面積的1/31/4?！　?結(jié)構(gòu)緊湊　　由于傳熱板片緊密排列，板間距較小，而板片表面經(jīng)沖壓成形的波紋又大大增加了有效換熱面積，故單位容積中容納的換熱面積很大，占地面積明顯少于同樣換熱面積的管殼式換熱器，同時相對金屬消耗小，重量輕，一般無需特殊的地基，而且現(xiàn)場裝拆時不用占額外的空間?！　?可靠耐用　　我廠生產(chǎn)板式換熱器密封墊利用雙密封結(jié)構(gòu)原理，增加了膠墊與板片的內(nèi)磨擦力，使膠墊的滑移量大大減?。煌瑫r采用了較好的蜂窩狀周邊剛性結(jié)構(gòu)，把膠墊緊緊鎖在里側(cè)，使得換熱器整體密封性能大大提高?！　?清潔方便　　由壓緊螺栓緊密組裝的板片，將壓緊螺栓卸掉后，即可松開板片，或卸下板片進行機械清洗或手工清洗，這對需要經(jīng)常進行清洗的換熱設(shè)備十分方便?！　?多種介質(zhì)換熱　　如果板式換熱器有中間隔板，則一臺設(shè)備可進行三種或三種以上(多個中間隔板)介質(zhì)的換熱。在乳品加工中常采用多介質(zhì)換熱的板式換熱器。管殼式換熱器就無法實現(xiàn)在一臺設(shè)備中進行多種介質(zhì)的換熱。　　 很容易改變換熱面積或流程組合　　只要增加(或減少)幾張板片，即可達到需要增加(或減少)的換熱面積。改變板片的排列，或更換幾張板片即可達到所要求的流程組合，適應(yīng)新的換熱工況?？纱蟠蠼档凸こ痰目偼顿Y費用，更加顯示出板式換熱器的經(jīng)濟實用?！　∪?、板式換熱器結(jié)構(gòu)　　板式換熱器的重要部件及其功能　 序號部件名稱功能及作用1前支柱支承換熱器重量，使整臺換熱器成為一體。2活動壓緊板與固定壓緊板配對使用，可在上導(dǎo)桿上滑動，以便拆裝檢查維修。3上下導(dǎo)桿承受板片的重量，并保證安裝時使板片在其間滑動，導(dǎo)桿通常比換熱板組長，以便松開壓緊螺栓滑動各板檢查。4密封墊片防止流體混合或泄漏，并使之在不同板片間分配。5換熱板片提供介質(zhì)流道及換熱面積。6固定壓緊板不與流體接觸，用夾緊螺栓緊固后壓緊墊片，保證密封。7壓緊螺栓及螺母壓緊板片組，使換熱器整體化并保證密封?！　?　　四、常用板式換熱器型號表示方法　　板式換熱器表示方法　　板式換熱器框架形式　序 號框 架 形 式代 號１雙支撐框架式I２帶中間隔板雙支撐框架式II３帶中間隔板三支撐框架式III４懸臂式IV５頂桿式V６帶中間隔板頂桿式VI７活動壓緊板落地式(普通式)VII　　 　　板式換熱器墊片形式丁腈橡膠三元乙丙橡膠氟橡膠氯丁橡膠硅橡膠石棉纖維板ＮＥＦＣＱＡ　　注：食品、醫(yī)藥用墊片材料的代號，在相應(yīng)墊片代號后面加S?！　?表示方法示例　　，㎡，換熱面積為15㎡，用丁腈墊片密封的雙支撐框架結(jié)構(gòu)的板式換熱器?！　∥?、傳熱板片及密封墊片　　目前我廠的板式換熱器所使用的傳熱板片及密封墊片材料如下： 　　傳熱板片材料及板厚　材料名稱材 料 牌 號適 用 場 合板厚(mm)耐酸耐熱不銹鋼適用于酸、堿介質(zhì)腐蝕較嚴(yán)重場合?！玈US31SUS316L適用于氯離子含量＜25PPM　工業(yè)純鈦TAL制堿、制鹽、海水、低溫冷凍適用于氯離子含量＞60PPM　換熱器專用銅材H6HSn621海水、低溫冷凍場合?！「鞣N墊片材料密封墊片名稱耐蝕性能及適用場合使用溫度丁腈膠墊耐油、適用于一般工況場合20120℃氯丁膠墊耐油、適用于一般工況場合20150℃三元乙丙膠墊耐酸、耐堿、耐鹽、氯化物及有機溶劑等嚴(yán)重腐蝕的場合20150℃(普通)20180℃(高溫)食品膠墊適用于各種食品介質(zhì)場合20150℃氟膠墊耐高溫、耐酸堿、油類、試劑等場合0180℃硅膠墊適用于高溫場合65230℃　 　　六、流程與接管方位　　板式換熱器的流程是一定數(shù)量的板片按一定方法組成的。如圖所示，組裝時A板和B板交替顛倒排列，A、B板間形成網(wǎng)狀通道，冷熱介質(zhì)由于密封墊片的作用分別流入各自的通道內(nèi)形成間隔流動，從而使冷熱介質(zhì)通過傳熱板片進行熱交換?！　D2　板式換熱器的流程組合形式很多，都是采用不同的換向板片和不同的組裝方法來實現(xiàn)的，流程組合形式可分為單流程，多流程和混合流程，如圖3所示，要根據(jù)工藝條件來選擇換熱器的流程組合。　　流程組合標(biāo)記示例： 熱介質(zhì)是2程，每個流程內(nèi)并聯(lián)8個流道　　圖3　板式換熱器的流程組合形式不同，其接管方位也多種多樣。各種接管形式對應(yīng)的熱、冷介質(zhì)流程數(shù)如表一。表一接管形式熱介質(zhì)流程數(shù)冷介質(zhì)流程數(shù)I11II12III13或1IV21V2或42或4VI23或1VII3或11VIII32IX33　 　　各種接管形式的接管位置見圖4，圖中RJ：熱介質(zhì)進出口；RC:熱介質(zhì)出口；LJ：冷介質(zhì)進口；LC：冷介質(zhì)出口?！　∑摺惭b要求　　 按隨機設(shè)備總圖預(yù)埋地腳螺栓。　　 將設(shè)備對準(zhǔn)地腳螺栓停放平穩(wěn)。　　 擰緊地腳螺栓，使設(shè)備水平(通過減震墊或墊鐵的方式)。　　 設(shè)有夾緊的設(shè)備按夾緊程序夾緊；清除法蘭端面及管口內(nèi)的雜物，按法蘭端面配做密封墊片　　 當(dāng)運用汽液熱交換時，汽體的入口應(yīng)在上面?！　?按管、夾緊連接法蘭；其它按工程設(shè)計圖紙和使用條件配備所需的輸入泵、液壓閥、限流閥、壓力表及自控閥門等?！　“?、設(shè)備操作及故障處理　　(一)開機　　 設(shè)備運行前，應(yīng)檢查各夾緊螺栓有無松動，如有松動應(yīng)均勻擰緊，擰緊時應(yīng)保證兩壓緊板平行　　 打開設(shè)備接管處的各介質(zhì)出口閥門；在流量、壓力均低于正常操作的狀態(tài)下，緩緩打開冷側(cè)的進口閥；觀察設(shè)備之異常時調(diào)整各進出口閥門，使流量、壓力均滿足工藝要求達到正常工作狀態(tài)?！　?換熱器運行時，為防止一側(cè)超壓，進換熱器冷熱介質(zhì)的進口閥應(yīng)同時打開，或者是先緩緩的注入低壓側(cè)流體，然后再緩緩的注入高壓液體。　　 用于食品行業(yè)的設(shè)備使用前應(yīng)將換熱器進行嚴(yán)格清洗消毒。清洗時蒸汽消毒可用熱水進行，以便清除設(shè)備中油污和雜物?！　?在管路系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有放氣閥，開車后應(yīng)排出設(shè)備中的空氣，防止空氣停留在設(shè)備中，降低傳熱效果。　　 冷熱介質(zhì)如含有大顆粒泥砂或其它雜物應(yīng)先進行過濾，禁止用污水進行水壓試驗和運轉(zhuǎn)使用，以防影響壽命。　　(二)停機　　降低冷、熱流體的進口壓力；先關(guān)閉各進口閥；再關(guān)閉出口閥。　　(三)故障處理　　設(shè)備經(jīng)長期運行一旦發(fā)生故障，原因有以下幾種情況：(1)壓降逐漸增大：造成此原因為介質(zhì)不潔凈或顆粒雜物太多，使板片結(jié)垢或流道堵塞。(2)介質(zhì)混合：現(xiàn)象一、二次側(cè)壓力同步增加或減少，造成此原因為板片已被腐蝕穿孔。(3)泄漏：造成此原因多為密封墊片老化或者密封墊片材質(zhì)選用不適，也可能是各夾緊螺桿的螺母松脫。凡出現(xiàn)上述各種現(xiàn)象，設(shè)備應(yīng)停止運行，待設(shè)備降至室溫后再行檢查；如屬情況(1)時，可松開螺母取下夾緊螺桿并將活動板體移至支柱端，取下板片用清水或肥皂水沖洗，如有固著物可用毛刷或纖維刷除去，嚴(yán)禁用金屬刷子(設(shè)備無故障、長期運行的設(shè)備可按此方法進行清洗)、如屬情況(2)時，可透光檢查板片或重新單側(cè)交替打壓查找裂紋板片予以更換；如情況(3)時，先檢查夾緊螺桿的螺母是否松動及夾緊尺寸是否與設(shè)備安裝圖相符，如螺母松動一般夾緊尺寸偏大，可重新擰緊螺母是否松動及夾緊尺寸與圖紙相符；若仍然泄漏則需打開設(shè)備檢查密封墊片，若密封墊片從墊片槽中脫出，要重新粘貼，損壞的進行更換，多數(shù)密封墊片一起損壞時，要注意重新選擇合適材料的密封墊片?！　?四)保養(yǎng)　?、俣就Ｖ惯\行的換熱器應(yīng)及時放掉設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)或采取其它的防凍措施，避免凍壞設(shè)備。　?、谠O(shè)備若長期不使用時，應(yīng)將擰緊螺栓放松到規(guī)定尺寸，以確保墊片及換熱器板片的使用壽命，使用時再按要求夾緊?！　、墼O(shè)備經(jīng)常運行時，在信號孔發(fā)現(xiàn)介質(zhì)流出，應(yīng)進行分析，如是螺栓松動或由于長期熱交換而伸長，按要求重新夾緊，但不得過緊以免壓壞板片，如是密封墊片老化應(yīng)予更換?！　【拧⒚芊鈮|片的更換　　取下板片拆下密封墊片用汽油將墊片槽內(nèi)的殘膠浸泡1小時后，擦凈殘膠；　　除去新密封墊片上的臟物；　　用毛刷將粘結(jié)劑(401或其它)均勻地涂于板片的墊片槽內(nèi)(不宜過多)，按所需的A板或B板的數(shù)量帖上密封墊片，水平疊放平整并在上面壓適當(dāng)?shù)闹匚?，盡量放置于干燥處，經(jīng)26小時即可干固重新裝配?！　∈?、設(shè)備的水壓試驗　　 當(dāng)設(shè)備經(jīng)過重新裝配后，在使用之前進行液壓試驗，過程如下：　　 檢查設(shè)備的夾緊尺寸是否符合圖紙要求；　　 充水或其它流體并排出空氣；　　 裝盲板；　　 接通試壓泵或其它手動試壓裝置；　　 。但特別注意的是：打壓時壓力應(yīng)緩慢均勻地上升到要求的指標(biāo)?！　∈?、板式換熱器的夾緊程序(見右圖)　　按設(shè)計的流程圖進行組裝，并按規(guī)定順序進行夾緊。夾緊時應(yīng)先擰緊4號螺母。特別注意的是：在擰緊過程中兩板體(活動板和固定板)之間任意位置的水平夾緊狀態(tài)下的距離偏差不大于5mm。當(dāng)夾緊至夾緊尺寸時，應(yīng)認(rèn)真檢查兩板體上、下、左、右的距離偏差不大于1mm。當(dāng)設(shè)備充滿液體(或氣體)并帶有壓力時，不允許夾緊?！　A緊順序圖　　十二、常見故障分析與排除見表2。表 二故障現(xiàn)象找出故障原因分析排除方法滲漏：板片與框架之間或框架外部接合部位滲漏：松開接合部位，從外部檢查，如查不出故障，請拆開換熱器，(腐蝕)。(腐蝕)。滲漏：板片滲漏標(biāo)出兩板片間滲漏區(qū)，拆開換熱器確定滲漏部位(通過斑漬)密封墊無損壞而逐漸松動，見“原因分析”13條，密封墊無錯位情況下，見“原因分析”37條可能會引起滲漏，如通知我廠，請標(biāo)出具體位置。，造成密封槽損壞。，支撐梁凹陷，板片扭曲。、老化、腐蝕。內(nèi)漏：介質(zhì)之間內(nèi)漏：指換熱設(shè)備內(nèi)的兩種介質(zhì)由于某種原因造成高壓側(cè)介質(zhì)向低壓側(cè)滲漏。監(jiān)視滲漏的方法是要經(jīng)常對低壓側(cè)的介質(zhì)進行化驗，從其成分的變化來判斷。停機檢查方法：，擦清板片，觀察檢查漏片(可用透光、著色、目側(cè)等辦法)，可擦干凈后重組，單側(cè)打壓，折開框架，凡不應(yīng)有水的板側(cè)有水則可制定這對板片有裂紋?！Q單片或多片清洗單片或多片并更換密封墊換熱效率低：即低流速壓降高設(shè)法確定跡象如下：(注意低流速，壓降高引起)：即正常流速效率：。( 流動)較慢。，壓降高受存在的非凝聚氣體影響。、清洗出口：測量進、出口溫度和流速，每次測量間隔10分鐘、測量6次，按順序變換每一測量的測量點。：①非凝結(jié)氣體。②蒸氣干度太低。③冷凝汽排放閥或氣泵過小。④蒸汽控制閥故障。1，2拆開換熱器并進行清洗板片換向，變換板片排列3，4改變流速或要求5，6排除氣體更換凝汽排放閥或氣泵更換蒸汽控制閥概述：最近幾十年來板式換熱器發(fā)展很快，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。⑴ 板式換熱器的種類越來越多，技術(shù)性能越來越好，應(yīng)用范圍越來越廣。① 板式換熱器的種類：從板式換熱器的連接方式上看：從可拆式板式換熱器發(fā)展到釬焊式板式換熱器。從半焊接式、全焊接式發(fā)展到板殼式換熱器。從板片的形式上看：從對稱型發(fā)展到非對稱型。從板片的流道上看：從對稱流道發(fā)展到寬窄流道、寬寬流道。從板片波紋的深淺看：從波深為3~5mm的一般板發(fā)展到波深為2~。② 板式換熱器的技術(shù)性能越來越好圖11表示板式換熱器的設(shè)計溫度、設(shè)計壓力范圍。?工作溫度從可拆式的260℃發(fā)展到板殼式的1000℃。?。?傳熱系數(shù)從2000W/m178。k發(fā)展至12000W/m178。k。?最大當(dāng)量直徑28mm。?。?最大焊接式單板換熱面積18m2。?。?最大可拆式單臺換熱面積2500m2。?最大全焊式單臺換熱面積10000m2。?最大接管尺寸500mm。 ③ 板式換熱器的應(yīng)用范圍越來越廣（見表11）。表11 各種類型板式