板式換熱器簡介,板式換熱器清洗,板式換熱器應(yīng)用,板式換熱器特點(diǎn)
板式換熱器在19世紀(jì)開始提出，到20世紀(jì)20年代初開始用于牛奶工業(yè)中。由于板式換熱器在制造上和使用上都有一些獨(dú)到之處，所以在工業(yè)上一經(jīng)使用成功之后就發(fā)展很快。早期的板式換熱器大都用于食品工業(yè)，現(xiàn)在板式換熱器的使用已遍及食品、釀造、化工、機(jī)械、冶金、發(fā)電、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)行業(yè)。
板式換熱器簡介
板式換熱器是用薄金屬板(厚度一般為0．5-1．5mm左右)壓制成具有一定形狀波紋的換熱板片，然后疊裝而成的一種換熱器。工作流體在兩塊板片所形成的窄小而曲折的通道中流過。冷熱流體依次通過各自流道，中間隔一層板片，通過此板片進(jìn)行換熱。
板式換熱器主要由板片、墊圈、機(jī)架、壓緊機(jī)構(gòu)等組成。
1)板片是板式換熱器的主要部分，即換熱面。板片是用薄金屬板沖壓而成的一個(gè)整張，大致由下列幾部分組成。
(1)板片本體部分，它是主要的換熱面部分。
(2)液體進(jìn)出孔(角孔)，它是流體的進(jìn)出通道，同時(shí)也起到聯(lián)箱的作用。
(3)進(jìn)出口導(dǎo)流部分，它介于角孔與板片本體之間，主要使流體能在板間流動(dòng)均勻，同時(shí)，它也有換熱的作用。
(4)密封槽，位于板片的周圍，是安放密封墊圈之用，使工作流體不向外泄露和內(nèi)部相互泄露。
(5)定位孔及掛鉤，使板片組裝時(shí)保證相互位置及固定之用。
板式換熱器根據(jù)板片不同的花紋形狀板式換熱器可歸納為4類：回流型、波流型、網(wǎng)狀型、擾流型。
目前板片使用的主要材料是奧氏體不銹鋼、鈦及鈦合金、鎳及鎳合金等。
2)密封墊圈是板式換熱器中一個(gè)重要的輔助零件，主要保證流體在板間流動(dòng)時(shí)的密封性；墊圈的斷面尺寸常影響板間隙的工作尺寸值，從而影響其放熱強(qiáng)度和阻力特性。
墊圈材料是一個(gè)極為關(guān)鍵的因素，目前已成為影響板式換熱器使用范圍的一個(gè)重要因素，選擇墊圈的材料要考慮其耐溫、耐壓和化學(xué)穩(wěn)定性，以及彈性等性質(zhì)。目前常用的材料有丁腈橡膠、三元乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、聚四氟乙烯、復(fù)合墊片等。
3)機(jī)架的作用在于裝載板片，也同時(shí)作為壓緊設(shè)備之用。
板式換熱器特點(diǎn)
2．1 板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)
1)傳熱系數(shù)高。板式換熱器的流道小，板片是波形，截面變化復(fù)雜，使流體的流動(dòng)方向和流速不斷變化，增加了流體的擾動(dòng)，因而能在很小的流速下達(dá)到紊流，具有較高的傳熱系數(shù)。特別適用于液—液換熱及黏度較大的流體間換熱。
2)適應(yīng)性大?？赏ㄟ^增減板片達(dá)到所需要的傳熱面積。一臺(tái)換熱器可分成幾個(gè)單元，可適應(yīng)同時(shí)進(jìn)行幾種流體間的加熱或冷卻。
3)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，耗材少。每立方米體積間的傳熱面積可達(dá)250 m2，每平方米傳熱面僅需金屬15kg左右。
4)傳熱系數(shù)高和金屬消耗少，使其傳熱有效度可達(dá)85％-90％以上。
5)易于拆洗、修理。
6)污垢系數(shù)小。由于流動(dòng)擾動(dòng)大，污垢不易沉積；所用板片材質(zhì)較好，很少有腐蝕，這些都使其污垢系數(shù)值較小。
7)板式換熱器主要用金屬板材，因而原材料價(jià)格比同種金屬的管材要低廉。
2．2 板式換熱器的缺點(diǎn)
1)密封性較差，易漏泄。需常更換墊圈，較麻煩。
2)使用壓力受一定限制，一般不超過1MPa。
3)使用溫度受墊圈材料耐溫性能的限制。
4)流道小，不適宜于氣—氣換熱或蒸汽冷凝。
5)易堵塞，不適用于含懸浮物的流體。
6)流阻較管殼式為大。
針對板式換熱器的特點(diǎn)，結(jié)合其他清洗方法的經(jīng)驗(yàn)，對于板式換熱器的清洗方法使用化學(xué)清洗有較好的效果?；瘜W(xué)清洗一般有以下步驟。
板式換熱器清洗
3．1 清洗前的準(zhǔn)備
清洗前的準(zhǔn)備主要有以下工作。
1)查看了解設(shè)備的啟用時(shí)間、使用記錄、維修記錄以及設(shè)備圖紙等資料。
2)了解清楚設(shè)備所使用的材質(zhì)。
3)對設(shè)備進(jìn)行垢樣的采集及分析化驗(yàn)o
4)了解設(shè)備內(nèi)積垢的分布。
5)做溶垢實(shí)驗(yàn)并通過實(shí)驗(yàn)確定清洗藥劑配方和工藝。
3．2 清洗工藝的確定
對于未拆開的板式換熱器可以采用靜態(tài)清洗或動(dòng)態(tài)的清洗工藝。
1)靜態(tài)浸泡清洗工藝見圖1。
2)動(dòng)態(tài)循環(huán)清洗工藝步驟如下。
(1)水沖洗及系統(tǒng)試壓。水沖洗及試壓的目的是去除系統(tǒng)中的積灰、泥沙、脫落的金屬氧化物及其它疏松污垢，并在模擬清洗狀態(tài)下對臨時(shí)接管處泄漏情況進(jìn)行檢查。
圖1 靜態(tài)浸泡清洗工藝方框圖4
(2)堿洗。利用堿洗除去有機(jī)化合物及油污以及把垢進(jìn)行軟化使之容易除去。時(shí)間10～24h，溫度要求85℃，流速0．3 m／s以下。
(3)堿洗后水沖洗。目的是除去殘留的堿性清洗液，并使部分雜質(zhì)脫離表面而被帶走。
(4)酸洗。利用酸洗液與垢等雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成可溶性物質(zhì)。
(5)酸洗后水沖洗。是為了除去殘留的酸液和脫落的固體顆粒，以便后續(xù)工序的進(jìn)行。
(6)漂洗采用漂洗液與殘留在系統(tǒng)內(nèi)的鐵離子結(jié)合，且除去水沖洗過程中所產(chǎn)生的二次浮銹，以降低[Fe2+／Fe3+]含量，為鈍化作準(zhǔn)備。
(7)中和鈍化。是采用鈍化劑在金屬表面形成鈍化膜，從而防止設(shè)備金屬返銹。
3)對于拆開的板式換熱器可以采用如下“循環(huán)+浸泡”的清洗工藝。
(1)人工處理。目的是盡量通過人工減少垢的數(shù)量，不僅可以為下一工序減輕處理的壓力，而且可以減少化學(xué)藥劑的用量，從而減輕對廢液的處理。本工序主要可采用尼龍刷、毛刷、銅刷、小型清洗機(jī)等。
(2)循環(huán)+浸泡清洗。使用清洗藥劑進(jìn)行溶解和剝離污垢，并通過強(qiáng)制循環(huán)來保持一定的流速以達(dá)到較好的清洗效果.
(3)人工處理。清洗結(jié)束后，對沉積物進(jìn)行人工處理。