在板式换热器的计算中,介质板间流速应控制在0 2~0.6m/s的范围内。临界Re数约200 即产生湍流。
当板间流速过低时,过低的流速将导致传热系数的大幅度下降,可以设置多流程通道,增加通道流程,从而提高板间流速。
板式换热器接口流速通常根据介质不同,流速控制不同,常用介质的合理管道流速如下:
饱和蒸汽(主管)30-40M/S;
压缩空气10-15M/S;
油及粘度大的液体0.5-2M/S;
饱和蒸汽(支管)20-30M/S;
工业供水(支管)1.5-3.5M/S;
盐水1.0-2.0M/S.
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1. 丁腈橡胶(NBR)温度范围:-25℃至110℃
适用介质:矿物油、润滑油、动植物油、热水、盐水等非极性介质。
行业应用:石油化工:用于冷却润滑油、燃油等油品;暖通空调:水-水换热系统中的密封;食品加工:非脂肪类食用油的冷却(需符合卫生标准)。
2. 三元乙丙橡胶(EPDM)温度范围:-20℃至160℃(溶剂型可达150℃)
适用介质:热水、水蒸气、弱酸弱碱溶液、食品饮料、牛奶等。
行业应用:制药行业:高温灭菌和乳液冷却;食品饮料:果汁、啤酒的巴氏杀菌;暖通系统:高温水蒸气换热场景。
3. 氟橡胶(FKM)温度范围:-30℃至180℃(特种氟橡胶可达130℃)
适用介质:强腐蚀性介质(如高浓度硫酸、含醇燃油)、非极性矿物油。
行业应用:化工行业:含硫原油、有机含硫化合物处理;电力行业:透平油冷却;特殊工业:核工业或高腐蚀性环境。
4. 氢化丁腈橡胶(HNBR)温度范围:-25℃至150℃
适用介质:含硫油品、高温食用油、导热油等。
行业应用:炼油工业:含硫化氢介质的换热;食品加工:高温食用油冷却;能源行业:导热油系统的密封。
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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.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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海水淡化是指将海水里边多出来的盐与矿物质清理掉,然后进行淡水处理。在该工艺中,板式换热器通过高温增热,海水蒸发会将盐分与较大体积的杂质分离除掉,今后在通过其他工序成为淡水。
由于淡水资源的稀缺,海水淡化是人们得到淡水的主要办法,板式换热器在其中起到了非常重要的作用,因此板式换热器在海水淡化行业中有很大的应用前景。板式换热器可进行汽-水、水-水的热交换,方便快捷。由于海水中氯离子含量较高,腐蚀性强,当使用不锈钢板片材质时,海水作为换热介质会对热交换器产生严重的腐蚀,明显降低换热器的使用寿命。因此以钛及钛合金制造成的钛板板式换热器在海水淡化中的运用广受好评。钛材具有耐腐蚀性好、传热效率高、表面光洁无结垢层、比重小、强度高、设备体积和质量小等特色,广泛应用于化工、石油、舰船、海水淡化、石油化工等热交换系统。钛对氯具有很强的抗腐蚀性。
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