板式換熱器是用薄金屬板(厚度一般為0.5-1.5mm左右)壓制成具有一定形狀波紋的換熱板片,然后疊裝而成的一種換熱器。工作流體在兩塊板片所形成的窄小而曲折的通道中流過(guò)。冷熱流體依次通過(guò)各自流道,中間隔一層板片,通過(guò)此板片進(jìn)行換熱。
1、板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)
1)傳熱系數(shù)高。板式換熱器的流道小,板片是波形,截面變化復(fù)雜,使流體的流動(dòng)方向和流速不斷變化,增加了流體的擾動(dòng),因而能在很小的流速下達(dá)到紊流,具有較高的傳熱系數(shù)。特別適用于液—液換熱及黏度較大的流體間換熱。
2)適應(yīng)性大??赏ㄟ^(guò)增減板片達(dá)到所需要的傳熱面積。一臺(tái)換熱器可分成幾個(gè)單元,可適應(yīng)同時(shí)進(jìn)行幾種流體間的加熱或冷卻。
3)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,耗材少。每立方米體積間的傳熱面積可達(dá)250m2,每平方米傳熱面僅需金屬15kg左右。
4)傳熱系數(shù)高和金屬消耗少,使其傳熱有效度可達(dá)85%-90%以上。
5)易于拆洗、修理。
6)污垢系數(shù)小。由于流動(dòng)擾動(dòng)大,污垢不易沉積;所用板片材質(zhì)較好,很少有腐蝕,這些都使其污垢系數(shù)值較小。
7)板式換熱器主要用金屬板材,因而原材料價(jià)格比同種金屬的管材要低廉。
某鋁廠氧化鋁的可拆式板式換熱器由于結(jié)垢嚴(yán)重,已經(jīng)嚴(yán)重影響到了的正常使用,需要進(jìn)行清洗,其材質(zhì)為奧氏體不銹鋼。
原始垢樣為灰白色,垢層分為表層和底層。表層垢主要為碳酸鹽垢,可以較容易地進(jìn)行處理;底層垢質(zhì)地堅(jiān)硬且有大量酸不溶物,使用一般的酸洗液與垢反應(yīng)極其緩慢,經(jīng)分析,層垢以非常致密的氧化鋁為主,此外還含有其他的一些氧化物和少量的磁性氧化鐵和炭質(zhì),層垢雖較薄但非常堅(jiān)硬致密。因此處理底層垢成為清洗的關(guān)鍵。
對(duì)底層垢使用單一的清洗配方難以達(dá)到較好的清洗效果。溶垢試驗(yàn)表明,使用稀H2S04、冷HNO3、HF及強(qiáng)堿均不能溶解污垢,長(zhǎng)時(shí)間處理也不能使污垢松散,僅有細(xì)微的氣泡極其緩慢地產(chǎn)生。
在加熱條件下用較濃的HNO3能將垢樣松散和溶解。
可拆卸板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按一定間隔,四周通過(guò)墊片密封,并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成,板片和墊片的四個(gè)角孔形成了流體的分配管和匯集管,同時(shí)又合理地將冷熱流體分開(kāi),使其分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動(dòng),通過(guò)板片進(jìn)行熱交換。