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北京博维纳能源技术有限公司
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板式换热器食品行业应用
食品医药  
1、食品行业
    各种食品饮料、加热、蒸发、结晶、啤酒等加工过程中的杀菌。在食品饮料行业,将板式换热器运用在清汁加热、渗出法的稀汁加热、糖浆糖蜜入罐前的加热,以及最终糖蜜的冷却(入废蜜罐之前)中,效果良好。
    a)  饮料生产:果汁、原果汁、果浆水、萃取水、浓/稀果汁、糖浆等的加热/冷却;牛奶巴氏杀菌
    b) 食用油生产:食用油加热/冷却、脂肪酸冷却;
    c)     碑酒生产;
    d)制糖:原果汁加热、果浆水加热、萃取水加热、碳酸气果汁加热、浓果汁加热、糖浆加热、稀果汁加热、果汁浓缩。
2、制药行业:
    a) 水浴式灭菌柜:灭菌柜中,板式换热器作为加热和冷却使用,即同一设备中间歇交叉地实现两种工况要求(高温杀菌,后冷却),对换热器承压能力、垫片品质等要求高。
    b) 制药厂:各种药液、纯水的加热、蒸发、冷凝及杀菌冷却,有机物的冷凝回收,乳液冷却、悬浮液加热、柠檬酸加热、输液冷却、维生素工艺过程。

换热设备进行气压试验的要求  
    换热设备在制造或检修完成之后,必须进行压力试验,压力试验有水压试验和气压试验,具体气压试验的要求是:
    1、试验应有安全措施,安全检查措施需经试验单位技术总负责人认可并由本单位安全部门检查监督。
    2、试验所用气体应为干燥洁净的空气、氮气或其他惰性气体。
    3、低碳钢和低合金钢的2的壳程、管程温度不低于15℃,其他钢材按原设计要求进行。
    4、试验压力应缓慢上升,至规定试验压力的10%,且不超过0.05Mpa,保压5min,然后对所有焊接接头和连接部位进行初次泄漏检查,如有泄漏,修补后重新试验。
    5、初次泄漏检查合格后,在继续缓慢升压至规定试验压力的50%,其后按每级为规定试验压力的10%的级差逐级增至规定的试验压力,保压10min后,将压力降至规定试验压力的87%,并保持足够长的时间,再次进行泄漏检查,如有泄漏,修补后再按上述规定重新试验。

板式换热器简介
    板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数要高出很多,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
    板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
1.1板式换热器的基本结构
    板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
    板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹,并在板片的四个角上开有角孔,用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
    架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
    板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点(板式换热器与管壳式换热器的比较)
    a.传热系数高 由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。
    b.对数平均温差大,末端温差小 在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,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,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷、热流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,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器一般为5℃.
    c.占地面积小 板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
    d.容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,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,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
    e.重量轻 板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
    f. 价格低 采用相同材料,在?嗤蝗让婊拢迨交蝗绕骷鄹癖裙芸鞘皆嫉?40%~60%。
    g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大批生产,管壳式换热器一般采用手工制作。
    h. 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。
    i. 热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热损失可以忽略不计,也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大,需要隔热层。
    j. 容量较小 是管壳式换热器的10%~20%。
    k. 单位长度的压力损失大 由于传热面之间的间隙较小,传热面上有凹凸,因此比传统的光滑管的压力损失大。
    l. 不易结垢 由于内部充分湍动,所以不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10.
    m. 工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,有可能泄露 板式换热器采用密封垫密封,工作压力一般不宜超过2.5MPa,介质温度应在低于250℃以下,否则有可能泄露。
    n. 易堵塞 由于板片间通道很窄,一般只有2~5mm,当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时,容易堵塞板间通道。
1.4板式换热器的应用场合
    a. 制冷:用作冷凝器和蒸发器。
    b. 暖通空调:配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。
    c. 化学工业:纯碱工业,合成氨,酒精发酵,树脂合成冷却等。
    d. 冶金工业:铝酸盐母液加热或冷却,炼钢工艺冷却等。
    e. 机械工业:各种淬火液冷却,减速器润滑油冷却等。
    f. 电力工业:高压变压器油冷却,发电机轴承油冷却等。
    g. 造纸工业:漂白工艺热回收,加热洗浆液等。
    h. 纺织工业:粘胶丝碱水溶液冷却,沸腾硝化纤维冷却等。
    i. 食品工业:果汁灭菌冷却,动植物油加热冷却等。
    j. 油脂工艺:皂基常压干燥,加热或冷却各种工艺用液。
    k. 集中供热:热电厂废热区域供暖,加热洗澡用水。
    l. 其他:石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。
1.5板式换热器选型时应注意的问题
1.5.1 板型选择
    板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况,应选用阻力小的板型,反之选用阻力大的板型。根据流体压力和温度的情况,确定选择可拆卸式,还是钎焊式。确定板型时不宜选择单板面积太小的板片,以免板片数量过多,板间流速偏小,传热系数过低,对较大的换热器更应注意这个问题。
1.5.2 流程和流道的选择
    流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道,而流道指板式换热器内,相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下,将若干个流道按并联或串联的费那个是连接起来,以形成冷、热介质通道的不同组合。
    流程组合形式应根据换热和流体阻力计算,在满足工艺条件要求下确定。尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近,从而得到最佳的传热效果。因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。虽然板式换热器各板间流速不等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算。由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便。
1.5.3 压降校核
    在板式换热器的设计选型使,一般对压降有一定的要求,所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降,需重新进行设计选型计算,直到满足工艺要求为止。
    淄博泰勒换热设备有限公司板式换热器 概述
    我厂生产的BR型板式换热器,具有换热效率高,物料流阻损失小,结构紧凑,温度控制灵敏、操作弹性大,装拆方便,使用寿命长等特点,是目前国内最先进的高效节能换热设备。
    我厂生产的板式换热器产品,可处理的物料非常广泛,从普通的工业用水,到高粘度的液体,从卫生要求较高的食品液体、医药物料到具有一定腐蚀性的酸碱液体,从含颗粒粉体的液态物料到含少量纤维的悬浮液体均可采用板式换热器处理。可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、热力回收等场合。如冷却发电机组和整流器内循环;用于冶金矿山等机械润滑油;液压站、蛋液、食用油的杀菌消毒,啤酒、葡萄酒的杀菌处理;用于轻纺工业、造纸行业中的余热回收;收集冷凝水,集中供热;汽改水暧;锅炉除氧系统中的中间换热等。目前已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、轻纺、造纸、船舶和集中供热等工业部门。
结构原理
    可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道中流动,通过板片进行热交换。
板式换热器的设计特点
    1、高效节能:其换热系数在3000~4500kcal/m2·°C·h,比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
    2、结构紧凑:板式换热器板片紧密排列,与其他换热器类型相比,板式换热器的占地面积和占用空间较少,面积相同换热量的板式换热器仅为管壳式换热器的1/5。
    3、容易清洗拆装方便:板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧,因此拆装方便,随时可以打开清洗,同时由于板面光洁,湍流程度高,不易结垢。
    4、使用寿命长:板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制,可耐各种腐蚀介质,胶垫可随意更换,并可方便在、拆装检修。
    5、适应性强:板式换热器板片为独立元件,可按要求随意增减流程,形式多样;可适用于各种不同的、工艺的要求。
    6、不串液,板式换热器密封槽设置泄液液道,各种介质不会串通,即使出现泄露,介质总是向外排出。
板式换热器的应用范围
    板式换热器已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门,可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况&n, bsp;
化学工业
    制造氧化钛、酒精发酵、合成氨、树脂合成、制造橡胶、冷却磷酸、冷却甲醛水、碱炭工业、电解制碱。
钢铁工业
    冷却淬火油,冷却电镀用液、冷却减速器润滑油、冷却轧制机、拉丝机冷却液。
    冶金行业 铝酸盐母液的加热和冷却,冷却铝酸钠,炼铝轧机润滑油冷却。
    机械制造业 各种淬火液冷却,冷却压力机、工业母机润滑油,加热发动机用油。
    食品工业 制盐,乳品,酱油,醋的杀菌、冷却,动植物油加热、冷却,啤酒生产中啤酒、麦芽汁的加热冷却,制糖,明胶浓缩,杀菌、冷却,制造谷氨酸钠。
    纺织工业 各种废液热回收,沸腾磷化纤维的冷却,冷却粘胶液,醋酸和酸醋酐的冷却,冷却碱水溶液,粘胶丝的加热和冷却。
    造纸工业 冷却黑水,漂白用盐、碱液的加热、冷却,玻璃纸废液的热回收,加热蒸煮酸,冷却氢氧化钠水溶液,回收漂白张纸的废液,排气的凝缩,预热浓缩纸浆似的废液。
    集中供暖 热电厂废热区域供暖,加热生活用水,锅炉区域供暖
    油脂工业 加热、冷却合成洗涤剂,加热鲸油,冷却植物油,冷却氢氧化钠,冷却甘油、乳化油。
    电力工业 发电机轴泵冷却,变压器油冷却。
    船 舶 柴油机,中央冷却器,卸套水冷却器,活塞冷却器,润滑油冷却器,预热器,海水淡化系统(包括多级及单级)

板式换热器的维修与清洗
    1、 清洗剂的选择
    清洗剂的选择,目前采用的是酸洗,它包括有机酸和无机酸。有机酸主要有:草酸、甲酸等。无机酸主要有:盐酸、硝酸等。根据换热器结垢和工艺、材质和水垢成分分析得出:
    1)换热器流通面积小,内部结构复杂,清洗液若产生沉淀不易排放。
      2)换热器材质为镍钛合金,使用盐酸为清洗液.容易对板片产生强腐蚀,缩短换热器的使用寿命。
      通过反复试验发现,选择甲酸作为清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂,清洗效果更好,并可降低清洗液对板片的腐蚀。通过对水垢样本的化学试验研究表明,甲酸能够有效地清除水垢。通过酸液浸泡试验,发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢,同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。
  
  2、 清除水垢的基本原理
      1)溶解作用:酸溶液容易与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应,生成易溶化合物,使水垢溶解。
      2)剥离作用:酸溶液能溶解金属表面的氧化物.破坏与水垢的结合。从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离。并脱落下来。
      3)气掀作用:酸溶液与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应后,产生大量的二氧化碳。二氧化碳气体在溢出过程中。对于难溶或溶解较慢的水垢层,具有一定的掀动力,使水垢从换热器受热表面脱落下来。
      4)疏松作用:对于含有硅酸盐和硫酸盐混合水垢,由于钙、镁、碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解,残留的水垢会变得疏松,很容易被流动的酸溶液冲刷下来。
   
     3、 清洗水垢的工艺要求
     1)酸洗温度:提升酸洗温度有利于提高除垢效果.如果温度过高就会加剧酸洗液对换热器板片的腐蚀,通过反复试验发现,酸洗温度控制在60~E为宜。
    2)酸洗液浓度:根据反复试验得出,酸洗液应按甲酸81.O%、水17.O%、缓冲剂1.2%、表面活性剂0.8%的浓度配制,清洗效果极佳。
    3)酸洗方法及时间:酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方法进行。酸洗时间为先静态浸泡2 h,然后动态循环3~4 h。在酸洗过程中应经常取样化验酸洗浓度,当相邻两次化验浓度差值低于0.2%时,即可认为酸洗反应结束。
    4)钝化处理:酸洗结束后,板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落,暴露出崭新的金属,极易腐蚀,因此在酸洗后,对换热器板片进行钝化处理。
   
    4、 清洗水垢的具体步骤
     1)冲冼:酸洗前,先对换热器进行开式冲洗,使换热器内部没有泥、垢等杂质,这样既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。
     2)将清洗液倒人清洗设备,然后再注入换热器中。
     3)酸洗:将注满酸溶液的换热器静态浸泡2h。然后连续动态循环3~4 h。其间每隔0.5 h进行正反交替清洗。酸洗结束后,若酸液pH值大于2,酸液可重复使用,否则,应将酸洗液稀释中和后排掉。
      4)碱洗:酸洗结束后,用NaOH,Na,PO ,软化水按一定的比例配制好,利用动态循环的方式对换热器进行碱洗,达到酸碱中和,使换热器板片不再腐蚀。
      5)水洗:碱洗结束后,用清洁的软化水.反复对换热器进行冲洗0.5 h,将换热器内的残渣彻底冲洗干净。
      6)记录:清洗过程中,应严格记录各步骤的时间,以检查清洗效果。总之,清洗结束后,要对换热器进行打压试验。合格后方可使用。
     3 、防止板式换热器结垢的措施
     1)运行中严把水质关,必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验,合格后才能注人管网中。
     2)新的系统投运时,应将换热器与系统分开,进行一段时间的循环后,再将换热器并人系统中.以避免管网中杂质进入换热器。
     3)在整个系统中,除污器和过滤器应当进行不定期的清理外,还应当保持管网中的清洁,以防止换热器堵塞。

造纸业中的板式换热器应用      
    造纸术作为中国古代的四大发明之一,对文明发展和社会进步起到过很大的促进作用。经过近两千年的发展,现代的造纸术早已不同于刚刚诞生时期的造纸术,无论是生产技术上还是生产出来的纸张的质量上。因为随着社会的进步,科学技术的发展,造纸水平也有了很大提高。当今时代,人类在造纸过程中运用了多种现代科技产品,板式换热器就是其中之一。
    板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、使用寿命长等特点。正是因为如此,板式换热器在工业领域应用很广泛。
    那么,板式换热器在造纸业中具体应用在哪几个步骤呢?下面就来为大家介绍:
1、纸浆加工:
    (1)在蒸汽循环中
    (2)在酸准备过程中
    (3)在沸腾过程中
    (4)在碱液在加热过程中,比如在废气去硫车间的漂白过程中。

2、造纸过程:
    (1)造纸过程中机器滚筒的冷却
    (2)胶水加热器的连接口
    (3)预热水用于废纸处理
    (4)用于纸浓缩
    (5)用于污水处理

板式换热器介绍
    1.板式换热器简介
    板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数要高出很多,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
    板式换热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
1.1板式换热器的基本结构
    板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
    板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹,并在板片的四个角上开有角孔,用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
    框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
    板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间,然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点(板式换热器与管壳式换热器的比较)
    a.传热系数高 由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。
    b.对数平均温差大,末端温差小 在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,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,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷、热流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,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器一般为5℃.
    c.占地面积小 板式换热器结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
    d.容易改变换热面积或流程组合,只要增加或减少几张板,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,而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
    e.重量轻 板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm,管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多,板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
    f. 价格低 采用相同材料,在相同换热面积下,板式换热器价格比管壳式约低40%~60%。
    g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大批生产,管壳式换热器一般采用手工制作。
    h. 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。
    i. 热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热损失可以忽略不计,也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大,需要隔热层。
    j. 容量较小 是管壳式换热器的10%~20%。
    k. 单位长度的压力损失大 由于传热面之间的间隙较小,传热面上有凹凸,因此比传统的光滑管的压力损失大。
    l. 不易结垢 由于内部充分湍动,所以不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10.
    m. 工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,有可能泄露 板式换热器采用密封垫密封,工作压力一般不宜超过2.5MPa,介质温度应在低于250℃以下,否则有可能泄露。
    n. 易堵塞 由于板片间通道很窄,一般只有2~5mm,当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时,容易堵塞板间通道。
1.4板式换热器的应用场合
    a. 制冷:用作冷凝器和蒸发器。
    b. 暖通空调:配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。
    c. 化学工业:纯碱工业,合成氨,酒精发酵,树脂合成冷却等。
    d. 冶金工业:铝酸盐母液加热或冷却,炼钢工艺冷却等。
    e. 机械工业:各种淬火液冷却,减速器润滑油冷却等。
    f. 电力工业:高压变压器油冷却,发电机轴承油冷却等。
    g. 造纸工业:漂白工艺热回收,加热洗浆液等。
    h. 纺织工业:粘胶丝碱水溶液冷却,沸腾硝化纤维冷却等。
    i. 食品工业:果汁灭菌冷却,动植物油加热冷却等。
    j. 油脂工艺:皂基常压干燥,加热或冷却各种工艺用液。
    k. 集中供热:热电厂废热区域供暖,加热洗澡用水。
    l. 其他:石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。
1.5板式换热器选型时应注意的问题
1.5.1 板型选择
    板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况,应选用阻力小的板型,反之选用阻力大的板型。根据流体压力和温度的情况,确定选择可拆卸式,还是钎焊式。确定板型时不宜选择单板面积太小的板片,以免板片数量过多,板间流速偏小,传热系数过低,对较大的换热器更应注意这个问题。
1.5.2 流程和流道的选择
    流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道,而流道指板式换热器内,相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下,将若干个流道按并联或串联的费那个是连接起来,以形成冷、热介质通道的不同组合。
    流程组合形式应根据换热和流体阻力计算,在满足工艺条件要求下确定。尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近,从而得到最佳的传热效果。因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。虽然板式换热器各板间流速不等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算。由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便。
1.5.3 压降校核
    在板式换热器的设计选型使,一般对压降有一定的要求,所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降,需重新进行设计选型计算,直到满足工艺要求为止。
淄博泰勒换热设备有限公司板式换热器 概述
    我厂生产的BR型板式换热器,具有换热效率高,物料流阻损失小,结构紧凑,温度控制灵敏、操作弹性大,装拆方便,使用寿命长等特点,是目前国内最先进的高效节能换热设备。
  
结构原理
    可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道中流动,通过板片进行热交换。
板式换热器的设计特点
    1、高效节能:其换热系数在3000~4500kcal/m2·°C·h,比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
    2、结构紧凑:板式换热器板片紧密排列,与其他换热器类型相比,板式换热器的占地面积和占用空间较少,面积相同换热量的板式换热器仅为管壳式换热器的1/5。
    3、容易清洗拆装方便:板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧,因此拆装方便,随时可以打开清洗,同时由于板面光洁,湍流程度高,不易结垢。
    4、使用寿命长:板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制,可耐各种腐蚀介质,胶垫可随意更换,并可方便在、拆装检修。
    5、适应性强:板式换热器板片为独立元件,可按要求随意增减流程,形式多样;可适用于各种不同的、工艺的要求。
    6、不串液,板式换热器密封槽设置泄液液道,各种介质不会串通,即使出现泄露,介质总是向外排出。
板式换热器的应用范围
    板式换热器已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门,可用于加热、冷却、    蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况&n, bsp;
化学工业
    制造氧化钛、酒精发酵、合成氨、树脂合成、制造橡胶、冷却磷酸、冷却甲醛水、碱炭工业、电解制碱。
钢铁工业
    冷却淬火油,冷却电镀用液、冷却减速器润滑油、冷却轧制机、拉丝机冷却液。
    冶金行业 铝酸盐母液的加热和冷却,冷却铝酸钠,炼铝轧机润滑油冷却。
    机械制造业 各种淬火液冷却,冷却压力机、工业母机润滑油,加热发动机用油。
    食品工业 制盐,乳品,酱油,醋的杀菌、冷却,动植物油加热、冷却,啤酒生产中啤酒、麦芽汁的加热冷却,制糖,明胶浓缩,杀菌、冷却,制造谷氨酸钠。
    纺织工业 各种废液热回收,沸腾磷化纤维的冷却,冷却粘胶液,醋酸和酸醋酐的冷却,冷却碱水溶液,粘胶丝的加热和冷却。
    造纸工业 冷却黑水,漂白用盐、碱液的加热、冷却,玻璃纸废液的热回收,加热蒸煮酸,冷却氢氧化钠水溶液,回收漂白张纸的废液,排气的凝缩,预热浓缩纸浆似的废液。
    集中供暖 热电厂废热区域供暖,加热生活用水,锅炉区域供暖
    油脂工业 加热、冷却合成洗涤剂,加热鲸油,冷却植物油,冷却氢氧化钠,冷却甘油、乳化油。
    电力工业 发电机轴泵冷却,变压器油冷却。
    船 舶 柴油机,中央冷却器,卸套水冷却器,活塞冷却器,润滑油冷却器,预热器,海水淡化系统(包括多级及单级)

板式换热器的维护保养
    即使是板式换热器,也会在一年中的使用过程中出现问题,需要维修,尤其是它的密封件,要看看它是否已松动。本文将介绍板式换热器维护保养时的注意事项。

 
    板式换热器是流程工业设备中热交换技术中一个重要部件。在各个板式散热片之间进行密封的弹性密封垫(见表1)是一种易损件,并且在自然条件下也是一种易于老化的零件。它的使用寿命对于板式换热器的使用寿命有着重要的影响。如果这些密封热硬化了,失去了原有的弹性,则可导致换热器无法正常工作。
下列因素对弹性密封垫的使用寿命有着重要影响:
    ■ 换热器的工作方式(连续的还是不连续的)
    ■ 散热的介质和使用的清洁剂的腐蚀性
    ■ 最高工作温度
    ■ 最高工作压力
    ■ 由于过大的压力和不均衡的压力而使弹性密封垫的应力较大
    ■ 自然老化
    弹性密封垫的软化与压力和温度有关,当密封垫失去弹性后,换热器会出现滴漏。在某些产品中,为了解决因密封垫老化而引起的滴漏现象,允许对换热器进行密封性能调节,即再次拧紧组合板式换热器的螺栓,调节各个换热器之间的弹性密封垫的压紧力,解决滴漏问题。在有这种功能的换热器的铭牌上,一般都给出了允许最大和最小应力。对于新的换热器片组,应使用最小的允许应力进行连接固定。视每组换热器片的数量多少,可以一次或者多次调整换热器的拧紧力,每次拧紧时,可以将螺母拧进去3mm,并在拧紧过程中始终注意调节片的应力情况,而且,只允许对无工作压力的换热器,在室温条件下进行拧紧力的调整,防止滴漏。
    对于在铭牌中没有给出应力调节范围的板式换热器,一般在零件图中给出了应力数值,在拧紧这类板式换热器时,拧紧力矩无论如何不应低于图纸规定的数值,因为它与板式换热器的组装质量、组装变形有关。在拧紧力矩达到规定数值的要求时,则可有计划地对弹性密封垫进行更换。对于在重要的生产设备中和腐蚀介质中使用的板式换热器,建议有一套备用的密封件。仓库温度18℃时,在透明塑料包装中,板式换热器的密封件可保存3年左右。
    密封件的固定
    原则上,密封件的固定分为粘接固定和非粘接固定两大类。密封垫的形状应与板式换热器密封处的形状保持一致。必须指出的是粘接式的固定方法不对密封功能产生任何作用。
非粘接密封
    ■ 对准:将密封圈放置到位
    ■ 放入:使密封圈正确地进入密封槽中
    ■ 压紧:在密封槽中,有横截面逐渐减小的槽形结构,以便使密封圈正确定位
粘接式密封
    根据密封垫的使用目的和密封质量要求,可使用不同生产厂家的调和式密封胶和非调和式密封胶。在进行粘接之前,应使用蒸汽气流彻底地清除粘接面残留的粘接剂和残留的密封垫。对于调和式密封胶粘接来讲,必须用火烧尽板式换热器结合面上的残留粘接剂和残留密封垫。在大批量进行粘接时,应准备冷冻密封件的液氮池,准备好为带有密封垫的板式换热器进行干燥处理的加热炉,加热温度应达160℃,如果有条件,应对板式换热器进行化学清理,以保证彻底清除残留在板式换热器结合面中的粘接件的密封垫。
 
    可以根据板式换热器的蜂室观察孔来了解密封垫的安装是否正确。
    板式换热器的结合面应使用化学清洁剂清理(例如利用丙酮)。同样,也必须利用化学清洁剂清除粘接在密封垫上的软化剂和防粘连涂层。将粘接剂涂抹在各个粘接结合面的中部。视密封垫的宽度,粘接剂的宽度约为一根火柴的宽度,然后用毛刷将粘接剂在整个粘接表面涂抹均匀,以便充分利用整个结合面。根据粘接剂的种类不同,等待一定的通风干燥时间,然后放入密封垫,将各个板式换热器叠放在一起,用拉紧螺杆拉紧,或者用重物压放在叠放的换热器组上。根据粘接剂的种类不同,硬化时间约为8~20小时。对于调和式粘接剂,则必须进行螺杆拉紧和炉内加热硬化。
    粘接的和非粘接密封的优缺点对比请参见表2。
清理和清洁
    通常,人们是通过流程设备冷态运动时的滴漏或者停车冷却过程中的滴漏来发现换热器密封件失效的,有些板式换热器具有二次调节的功能,允许在出现小量滴漏时可以再次将换热器片组拧紧。从而增加各个密封垫之间的应力,短时间内解决滴漏现象。在新组装的换热器中,可以使用较大的组合长度尺寸,当出现滴漏后,再拧紧各组板式换热器,使用较长的组合长度尺寸。最大组合长度尺寸和最小组合长度尺寸一般都可在热交换器的铭牌中看到。需注意的是:不能小于最小组合长度尺寸。当组合后的换热器达到最小组合长度尺寸仍出现滴漏时,说明密封垫必须需要改换了。
    AKK工业服务有限责任公司是一家板式换热器调试服务的专业企业,为各流程企业的板式换热器进行维护保养服务。在与不同的流程工业用户的合作中,AKK公司开发了自己独特的、有效的、费用低廉的热交换器,换热器、清理、检验和橡胶密封件更换技术。
其橡胶件更换技术的主要步骤为:
    1、 回用性能的检验和检测。在怀疑有锈蚀的情况下对换热器及管道的壁厚进行检查。
    2、 清除老化的密封件,根据不同的污垢,采用与Haug化学有限责任公司共同研制的酸-碱清洗池进行化学清洗,被清洗零部件的表面不会受到化学介质(例如汽油)的腐蚀侵害。
    3、 在进行化学清洗之后,用高压吹净装置彻底地清除残留在板式换热器等表面的化学介质。
    4、 各换热器板涂以荧光测试剂,在紫外光的照射下检查是否有细小的裂纹和腐蚀孔,并重新清洗干净。另外,还要着重检查密封槽的情况,必要时进行修整。
    5、 对于粘接式密封垫,将彻底清除残留的物质,使用调和式粘接胶重新粘接,重新组合的换热器片组在专用夹具中夹紧,使粘接剂固化;在保温炉中加热保温,以达到最佳的粘接效果。对于非粘接式密封垫,则采用不同的装置将密封垫固定在散热片中。
    6、 对各个板式散热片的粘接位置和粘接质量进行检验,按安装顺序进行分类,然后对板式散热片组进行认真仔细的组装。
按照上述方法进行更换后,板式换热器的性能将如同新的一样。
结束语:
    在流程工业设备中,板式换热器是一种安全性要求很高的设备,当密封垫损坏后,出现的外滴漏是可见的。热交换器、换热器等一开始都会出现轻微的滴漏,在压力冲击较大的流程设备中,则可能因密封垫的损坏而出现较大的泄漏。在强大的压力冲击下,有时可将密封垫离开板式换热器正确的安装位置,严重时甚至从换热器中脱出。在这种情况下,必须马上停止设备的工作,使换热器在无压力的情况下冷却到室温。如果在压力冲击的作用下密封垫已经变形,则它不能再恢复原来的形状、位置,必须更换新的密封垫。如果没有备用的密封垫,必须从整个板式换热器组中取下受损密封垫两侧的散热片,然后对剩余散热片的密封垫结合面进行检查。在考虑重新组合的换热器组的应力和尺寸的条件下,重新进行加压紧固。必须严格按照使用说明书中的要求安装剩余的换热器片,为了保证剩余的换热器有足够的应力以抵抗负载,必须将原来各片允许承受的应力乘以原来的换热器片数,所得的积再除以当前剩余换热器的片数,得到现在每个换热器片必须承受的组装应力数值