板式换热器维修百科

全焊接板管式换热器在区域集中供热中的应用

发布日期:2024-06-08 20:10:21 作者: 安博体育app地址下载

  2.1管壳式换热器是间壁式换热器的一种主要形式。化工厂中的加热器、冷却器,电厂中的冷凝器、冷油器,以及压缩机的中间冷却器等都是管壳式换热器的实例。它的换热面由管束构成,管子的两端固定在管板上,管束与管板再封装在外壳内,外壳两端有封头。一种流体从封头进口流进管子里,再经封头流出,这条路径称为管程。另一种流体从外壳上的连接管进入换热器,在壳体和管子之间流动,这条路径称为壳程。管程流体和壳程流体互不掺混,只是通过管壁交换热量。管壳式换热器的优点承压能力好,耐受温度高,传热系数高,流体温升大。缺点是体积较大,换热管容易腐蚀,特别是在流体具有一定的腐蚀性和管内流速高的情况下,不仅缩短寿命,还严重恶化传热;且清除污垢较困难。

  全焊接板管式换热器比有密封垫板换热器在抵抗腐蚀能力和耐交变高温性能方面更好。全焊接板管式换热器,是由预先冷压成型具有特殊波纹的板片,经交错叠合90度折边后经精确焊接形成芯体,然后按照能承受压力的容器规程设计和计算,由板框组装而成。冷热两侧流体在换热器中,整体上是逆流换热,加之板片特殊结构,形成两侧高效的错/逆流传热。全焊接板管式换热器作为热网加热器是一项革新,欧美国家自从1982年以来就开始推广使用,运行30年基本免维护,并且逐步取代了管壳式换热器。因此,板管式换热器用于区域集中供热是十分理想的。在一个典型的区域供热网中,建有许多设置了换热器的热力站,主热力站和用户热力站均散布在热力分配网周围。热力网向热力站供给循环使用的中压高温水或蒸汽,在热力站内加热用户使用的低压低温水。目前有些热力站的加热蒸汽压力约为0.8~1.3MPa,温度约为300~380℃,需设置汽水-水水两级换热机组,占地面积大,维护不方面,在这种工况下能够正常的使用全焊接板管式换热器代替传统的汽水换热器加水水换热器的组合,机房安装面积可节省四分之三左右;由于直接用第一级蒸汽加热采暖热水,传热效率高,高效率节约能源。如热力站采用水-水整体式换热机组,全焊接板管式换热器可完全取代传统的管壳式换热器作为热力站的换热器设备,机房面积可以大幅度减小。

  摘要:通过对全焊接板管式换热器结构、特点以及在区域集中供热应用实例的分析,指出其能节约能源与投资,在区域集中供热中应用前景广阔,必将成为不可或缺的重要部分。

  用来使热量从热流体传递到冷流体,以满足规定工艺要求的装置总称为换热器。换热器可以按不同的方式分类。按换热器操作的流程可将其分为间壁式、混合式及蓄热式(或称回热式)三大类。在三类换热器中以间壁式换热器应用最广,按其结构型式可分为套管式、管壳式、交叉流、板式换热器,其中又以管壳式、板式换热器应用最为广泛。

  2.3全焊接板管式换热器则集中了管壳式换热器、板式换热器的优点,高效、紧凑、安全可靠。板管式换热器的内部核心是由一组特制的、几何结构相同的金属圆板片完全焊接而成,形成一个圆柱状的换热板片组,板片中的两个圆孔形成了板程流道,壳侧与板片间形成了壳程流道。为了使壳程流体通过板间流动,通常在壳体和板片组之间加导流块。另外,独特的外部结构能使换热器承受较高的压力。为了适应不一样的工作环境,壳体和板片均有多种材料可供选择。

  b.高效紧凑的结构抗震动板管式换热器的高效率使其体积很紧凑,相同的换热量,它仅占传统管壳式换热器的10%空间。因而它具有投资少、维护成本低、耗用材料少、占用空间小的环保概念。独特的结构使板管式换热器能承受很高的压力以及很大的温差范围。在应用中被证明,板管式换热器独特的构造使其能有效地承受由于蒸汽冷凝而产生的热震动。

  2.2板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装,用压紧板、夹紧螺柱紧固而成一种换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。为强化换热并增加板片的刚度,常在平板上压制出各种波纹。板式换热器的结构及换热原理决定了其具有结构紧密相连、占地面积小、传热效率高、操作灵活性大、应用场景范围广、热损失小、安装和清洗方便等特点。两种介质的平均温差可以小至1℃,热回收效率可达99%以上。在相同压力损失情况下,板式换热器的传热是列管式换热器的3~5倍,占地面积为其的1/3。缺点是换热器密封很难,承压能力有限,设计温度范围根据橡胶垫片和其他元件的允许使用温度来确定。

  因为板管式换热器集中了传统管壳式换热器和板式换热器的优点:高效、紧凑、可小温差传热、安全可靠、抗震动、清洗方便等。故在区域集中供热中应用能更有效合理的利用有限的能源。

  c.完全焊接的板片结构由于采用无橡胶垫片和非铜钎焊接的结构,故在强大热力和机械外力作用下,不会发生泄漏和爆裂。这样的结构不但提高了换热器的承压能力,而且大大延长了产品的使用寿命。

  目前,国内区域集中供热系统中首站热网换热器有两大类:管壳式和板式。大多数管壳式热网加热器为卧式,其检修维护方便,疏水容积大,便于水位控制。立式管壳式加热器占地小,但检修起吊加热器需有足够的空间,多布置在场地受限制的厂房内,且容量不易做大。板式热网换热器在国外集中供热系统中已有使用,国内也逐步开始应用;具有传热效率高,结构紧密相连,占地面积小、操作灵活、应用场景范围广、热损失小、安装拆卸方便、常规使用的寿命长等特点,在相同压力降的情况下,其传热系数是列管换热器的3―5倍,占地面积为列管换热器的1/3,金属消耗量只有列管换热器的2/3,两种介质的传热平均温差可以小至1℃,热回收效率可达99%以上。

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