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板式換熱器

發布時間:2021-04-22 瀏覽:

一、產品概述

板式換熱器廣泛應用于供熱取暖、熱水洗浴、空調、液壓油冷卻、石油化工、制藥、食品加工等領域。板式換熱器是目前各類換熱器當中換熱效率最高的一種換熱器,它占用空間小,安裝拆卸方便。

板式換熱器的結構分解如圖1,主要部件是由換熱板片、密封膠墊、夾緊板、導桿、夾緊螺栓組成。換熱板片是由不銹鋼板壓制成型,它上面開有4個流道孔,中部壓成人字形波紋,四周壓有密封槽。密封槽內粘有密封膠墊。換熱板片通過兩導桿定位對齊,兩夾緊板通過夾緊螺栓將各板片壓緊,從而形成換熱器內腔換熱流道。相鄰換熱板片的人字形波紋方向安裝時相反,接觸點彼此相互支撐。人字形波紋和這些支撐點使流體介質在其內部流動時充分形成湍流,這是板式換熱器具有很高換熱效率的主要原因。另外換熱板片厚度較薄,導熱熱阻較小,板片兩側的流體介質流動分布較為均衡,也使得傳熱較為充分。

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板式換熱器根據介質的溫差和流量,可以裝配成單流程、雙流程、三流程以及多流程的形式單流程是指介質在換熱器內流過一個流程,雙流程是指介質在換熱器內折返流過兩個流程,以此類推,各種流程的外形圖和其流程示意圖如圖2。當采用多流程時,換熱器的四個接口就不能在同一側的夾緊板上,進出口要位于前后兩個夾緊板上。

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一般類似于水粘度較低的介質在換熱流道內的平均流速為0.4m/s較為適合,流速過大,則阻力也大;流速過小,流道內流體流動不易形成湍流,易形成死區,換熱效果不好。因此應根據介質流量的大小來選擇流程數,使換熱流道內的流速接近0.4ms。以獲得最佳的換熱效果。對于類似于液壓油粘度較高的介質,流速應減小,0.3m/s較為合適??蓞⒖春竺娴膮当碇懈鞣N型號換熱器不同換熱面積所對應的單流程情況下流道內介質流速為0.4m/s時所能通過的流量。當流量較小時,可增加流程數來提高流速。例如當所確定的換熱面積在表中所對應的流量比便用的流量大一倍時,采用雙流程組裝形式,換熱流道內的流速就可增加一倍達到合適的流速。兩個流道根據流量的不同可采用不相等的流程數。流程數增加,阻力也會相應增加。對于用蒸汽加熱的換熱器,蒸汽一側一般應裝成單流程的形式,以利于蒸汽的充分進入和冷凝水的順利排出。

二、板式換熱器的類型

目前我公司生產的板式換熱器主要有BR型和BRB型(BRB型可簡稱為BB型)。

BR型的特點是,換熱板片和密封膠墊都是相同的,板片上四個流道孔的大小相同,同種介質在一側的兩個流道孔進出,如圖3,不能形成對角流動的形式,裝配時相鄰換熱板片調轉180°,使人字形方向相反。裝配后兩流道的橫截流通面積相同。

BRB型的特點是,采用兩種不同的換熱板片和膠墊(俗稱A板A墊和B板B墊)。板片對角方位上是兩個大流道孔,另外對角方位是兩個小流道孔,同種介質在對角流道孔進出,不能在同側流道孔進出,如圖4。兩種板片的波紋截面形狀也不同,裝配時兩種板片交替疊放,裝配后,由于兩種板片波紋截面弧狀彼此相反,對應大流道孔的板片波紋內腔形成大的流道截面;而對應小流道孔的板片波紋內腔形成小的流道截面,這就是BRB型不等流道截面的由來,兩截面面積的比例大致為2:1。

當兩種介質的流量不同且大致為2:1且不易裝配成雙流程時,可選擇該類型的換熱器。它適用于小區集中供熱,一般一次網的熱水流量較小,二次網用戶取暖供水的流量較大的場合。

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BR型板式換熱器從小到大分為BR0.12、BR0.14、BRO.2、BR0.24、BR0.3、BR0.36、BR0.55、BR0.65、BR0.7、BR0.85、BR1.0、BR1.2、BR1.45、BR1.7、BR1.9等型號;BRB型板式換熱器從小到大分為BRB0.3、BRB0.4、BRB0.55、BRBO.7、BRB0.85、BRB1.0、BRB1.2等型號。

BRO.1是指單片換熱板片的有效換熱面積為0.1平方米,其它型號的意義相同。選擇某種型號采用不同數量的換熱板片就可組裝成所需換熱面積的換熱器。

板式換熱器在裝配形式上又可分為不懸掛式(圖5)和懸掛式(圖6),不懸掛式換熱器不帶支柱,地腳板直接焊在二個夾緊板的下端,它適于重量較小的小型號的換熱器,以便在拆裝時能搬動。懸掛式換熱器帶有支柱,它拆裝時可在原位不動,活動夾緊板和換熱板片懸掛在上導桿上,可以移動,換熱板片可以拆下和裝上,較大型號的換熱器一般采用懸掛式的,以便于拆裝維修。

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換熱板片的材質一般為SUS304 ( OCr19Ni9 ),特定可為SUS316L ( 00Cr17Ni14Mo2 ) ,SUS316L耐腐蝕性能比sUS304好。這類不銹鋼材料一般不耐用含氯離子較高的介質。

密封膠墊的材質分為丁腈橡膠和乙丙橡膠兩種,丁腈膠墊耐熱溫度的上限為110℃,耐油和水;乙丙膠墊耐熱溫度的上限為150℃,耐蒸汽和水。

換熱器的其它金屬材料的材質一般為碳鋼。板式換熱器的設計壓力一般為1.OMPa。

三、板式換熱器型號的表示方法

我公司生產的板式換熱器按照GB16409-1996《板式換熱器》進行設計、制造和檢驗。代號也按其標準規定來表示。

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板式換熱器的溫度指標以密封膠墊所耐溫度為準,丁腈橡膠(N)的上限工作溫度為110℃,乙丙橡膠(E)的上限工作溫度為150℃。BRO.1型板式換熱器沒有懸掛形式的裝配結構。

示例1:BRO.2-1.6-18-N-VII

表示板型為BR0.2的板式換熱器,設計壓力為1.6MPa,換熱面積為18m2,密封膠墊的材質為丁腈橡膠,裝配形式為不懸掛式的。

示例2:BR0.5-1.6-70-E-l

表示板型為BR0.5的板式換熱器,設計壓力為1.6MPa,換熱面積為70m2,密封膠墊的材質為乙丙橡膠,裝配形式為懸掛式的。

示例3:BRBO.8-1.6-120-E-l

表示板型為BRB0.8的板式換熱器,設計壓力為1.6MPa,換熱面積為120m2,密封膠墊的材質為乙丙橡膠,裝配形式為懸掛式的。

四、板式換熱器的參數表

由于不同時期的產品參數可能有變化,因此下面參數表中的數據僅供參考。圖中接口法蘭大小為常規規格,如果流量較小時可以減小,但一般不能加大。表中是以單流程組裝形式為例,也可裝成多流程形式。換熱面積也可以不按表中各檔數值而任意選取,當換熱面積位于二檔之間時,懸掛式的E、S尺寸要按下一檔的大檔之值確定,L尺寸要按表下面的算式算出。

BR0.12型板式換熱器:

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五、板式換熱器的安裝、使用與維護

板式換熱器應安裝在堅硬的水泥基礎地面上,地面應設有地漏下水道。換熱器周圍應留有足夠的空間,以便觀察和檢修。連接管路應支撐牢固,較長管路在轉彎處應留有空隙,以便冷熱伸縮。

使用前應檢查換熱器的各個夾緊螺母是否有松動現象,如有將其擰緊。

在安裝管路的最高點應設有排氣閥,充水時將管路內的空氣排出。在管路的最低點應設有排放閥,可用來排放積水。在換熱器的進出管路上應加裝溫度計和壓力表,以便在運行時觀察其工況。

當介質是水一水換熱時,熱水一側,熱水一般從換熱器的上端接口進入,從下端接口排出;冷水一側,冷水要從換熱器的下端接口進入,從上端接口排出。這樣做是為了提高換熱器的換熱效率。

在換熱器的冷側管路系統上裝配水泵,使被加熱水循環換熱供熱。水泵的安裝位置應在換熱器的進口一側。

對于新安裝的管路,管路內可能有較多雜物,應在用戶回水與水泵進口之間的管路上安裝除污器,回水先經除污器再經水泵流進換熱器,以免雜物進入換熱器將其堵塞。在除污器兩端應裝配閥門。

在正式運行前,應將冷側管路系統內充滿冷水,然后打開水泵使水循環,過一段時間后停止循環,關閉除污器兩端的閥門,打開除污器進行排污,然后再循環,這樣反復多次排污,當管路內的雜物已排盡時,把污水排放盡,重新加滿清潔水。如果熱側的循環管路較長,內部的雜物較多,也應象上述冷側一樣進行冷水循環排污,管路內干凈后準備正式運行。

在正式換熱運行時,應先打開冷水一側的各閥門,打開水泵使其循環,然后再緩慢打開熱水或蒸汽一側的閥門,進入換熱運行狀態。在停止運行時,應先關閉熱水或蒸汽一側的閥門,停止熱介質進入換熱器,然后再關閉冷水一側的循環水泵。在冷水不循環的情況下不關閉熱介質管路,將損壞換熱器。在運行期間如果突然停電造成水泵停轉時,也應馬上關閉熱介質進口閥門。

在初始加熱運行時,冷水一側可能隨著水溫的升高,水的體積膨脹而引起水壓升高,當超過暖氣片所能承受的壓力時,可能造成暖氣片破裂,因此,當壓力過高時,要將冷側管路系統內的水排放一些,使其壓力下降。

對油冷卻或油加熱,安裝前,應將換熱器內可能殘留的積水吹干,運行壓力應使油一側高于水一側。以免泄漏時水進入油內。

當水質的氯離子含量過高時(大于25PPM即25mg/kg ),會對不銹鋼換熱板片造成腐蝕穿孔;當水質的鈣、鎂離子含量過高時,會在換熱板片上結一層較硬的污垢,一些污水也會在板上積垢,在此情況下,最好對水進行化學凈化處理。

換熱板片結垢后,換熱效率會大大降低??蓪Q熱器拆開進行清洗,拆卸方法是,對于懸掛式的板式換熱器,在安裝位置不動,先將夾緊螺桿卸下,然后將下導桿兩端的螺母松開,用活扳手將下導桿扭轉90°,再將下導桿向下移動,使其離開原來的定位位置。將活動夾緊板向支柱一側移動,然后將換熱板片移到上導

板片清洗干凈后擦凈涼干,密封膠墊也洗凈擦凈涼干,將密封膠墊用801膠粘到板片的密封槽上,待膠干后再組裝。如果密封膠墊已老化變形,應與生產廠家聯系,更換新的密封膠墊。所用的一塊橡膠板可到當地的水暖商店購買,厚度為3毫米,丁腈材質。組裝可見前面的結構分解圖。安裝順序與上述拆卸順序相反。先將剪裁好的橡膠板粘在固定夾緊板上,再沿導桿裝入換熱板片,換熱板片密封槽的背面朝向橡膠板,相鄰換熱板片的人字形波紋方向要相反。

對于不懸掛式換熱器的安裝,安裝前應準備兩段加長對接導桿,導桿的直徑與原導桿直徑相同,一端帶有內孔,另-端有錐形導角。安裝時將加長導桿套在原導桿的外螺紋上,形成連續柱面的長導桿,然后安裝換熱板片。整體安裝夾緊后,再將加長導桿卸下,見圖1,夾緊螺桿也要先用四根臨時加長的螺桿,夾緊后再換上原來的短螺桿。

夾緊時,要用專用板手擰緊夾緊螺母(專用板手生產廠家不配備,用戶可自行購買,) 對于夾緊尺寸,在拆卸前應先記錄下原來的尺寸,夾緊時按其原來的尺寸確定,也可參考前面參數表中的夾緊尺寸(不同時期的產品,其尺寸可能不同,可向生產廠家詢問)。夾緊過程中,應均衡地擰緊各個螺母,不斷測量兩夾緊板之間的距離,使兩夾緊板始終處于平行狀態。

如果板式換熱器在使用過程中發生輕微的滴漏現象,可將夾螺母少許擰緊-些,使夾緊尺寸減小,可能會消除泄漏。冬季停止運行時,應將換熱器和管路內的水放凈,以免凍裂管路和換熱器。

六、用戶須知

用戶在訂貨時,如不能直接提供所購買板式換熱器的型號及換熱面積,則應向生產廠家提供如下有關參數:

采暖面積、熱負荷、介質名稱、流量、冷熱介質進出口溫度、壓力等相關參數,特殊介質還需提供密度、比熱容、粘度及與材質相容性等有關參數,我們可以幫您計算選型,確定適合于您所用的換熱器。


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