HTRI_2019年成都年会-板式换热器培训班资料_Xphe2
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HTRI Exchanger 使用手册一、换热器的基础设计知识1.1 换热器的分类1.按作用原理和实现传热的方式分类(1)混合式换热器;(2)蓄热式换热器;(3)间壁式换热器其中间壁式换热器按传热面的形状和结构分类:(1)管壳式:固定管板式、浮头式、填料函式、U型管式(2)板式:板翅式、平板式、螺旋板式(3)管式:空冷器、套管式、喷淋管式、箱管式(4)液膜式:升降膜式、括板薄膜式、离心薄膜式(5)其他型式:板壳式、热管2.按换热器服务类型分类:(1)交换器(Exchanger): 在两侧流体间传递热量。
(2)冷却器(Chiller):用制冷剂冷却流体。
制冷剂有氨(Ammonia)、乙烯、丙烯、冷却水(Chilled water)或盐水(brine)。
(3)冷凝器(Condenser):在此单元中,制程蒸汽被全部或部分的转化成液体。
(4)冷却器(Cooler):用水或空气冷却,不发生相变化及热的再利用。
(5)加热器(Heater):增加热函,通常没有相变化,用如Dowtherm或热油作为热媒加热流体。
(6)过热器(Superheater):高于蒸汽的饱和蒸汽压进行加热。
(7)再沸器(Reboiler):提供蒸馏潜热至分流塔的底部。
(8)蒸汽发生器(Steam generator)(废热锅炉(waste heat boiler)):用产生的蒸汽带走热流体中的热量。
通常为满足制程需要后多余的热量。
(9)蒸馏器(Vaporizer):是一种将液体转化为蒸汽的交换器,通常限于除水以外的液体。
(10)脱水器(Evaporator):将水蒸气浓缩为水溶液通过蒸发部分水分以浓缩水溶液。
1.2换热器类型z管壳式换热器(Shell and Tube Exchanger):主要应用的有浮头式和固定管板式两种。
-应用:工艺条件允许时,优先选用固定管板式,但下述两种情况使用浮头式:a)壳体和管子的温度差超过30度,或者冷流体进口和热流体进口温度差超过110度;b)容易使管子腐蚀或者在壳程中容易结垢的介质。
板式换热器是一种以波纹板为传热面,以对流和热传导为主要手段的换热设备,是一种高效、紧凑、节能的换热设备。
板式换热器主要是通过外力将板式换热板片夹紧组装在一起,介质通过换热板片上的角孔在板片与板片间进行流动。
每张板片都是一个传热面,板片的两侧分别有冷热介质通过进行换热,角孔和板片四周装有密封胶垫,限制介质在板片组内流动。
各半片形成平行的通道。
板片形式:按介质流动方向可分为:对交流和单边流。
按波纹形式可分为:人字波、平行波、球形波和异形波。
按板片的结构可分为兑成型和肥对称型。
按流道深浅可分为:深槽波纹浅槽波纹。
可拆板式换热器的组成结构:框架、波纹板片、密封胶垫。
板式换热器的优点:(重点)1换热效率高。
采用人字形波纹在水水交换下传热系数达到6000W(m².K),,在一般情况下也能达到2000~3000 W(m².K)。
2针对性强。
对于不同的工况条件,不同的介质,有多种材料以及波纹形式供选择。
3结构紧凑,重量轻。
与传统的列管式换热器相比较,在换热效果相同的条件下,占地面积仅为列管式的十分之一。
4适应性强。
可用于绝大多数换热工艺,跨行业、跨领域,对于一般的液-液,气-液交换都有很好的效果。
5热损失小。
由于板式换热器是全封闭的换热设备,不会产生热量散失在空气中的情况,热能能全部加以转移和利用。
6拆装维修方便,通过吊孔吊装,脚底三点固定安装,安装空间固定后在拆卸时不需要额外的空间,板片可以卸下清洗,密封垫损坏后更换也非常方便。
缺点(仅作了解)1承压性能较低。
由于可拆板式换热器通过胶垫密封,一般工作压力不超过2.0MPa,并且设备面积越大,承压性能越差。
2工作温度比较低。
采用密封胶垫的密封的板式换热器一般工作温度都在200°C以下。
短时间内可以略高。
但对密封垫的损坏非常严重。
3不适用与杂质较多的介质。
波纹板的波纹深度一般在2~7mm,这样的深度易于介质形成喘流。
当介质杂质较多时,极易堵塞流道,减小换热面积,降低换热效果,严重时还会损坏板片造成两种介质混合。