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板式换热器优缺点

来源:www.kloudiia.com发表时间:2016-08-24

板式换热器的优点 
1)板式换热器传热系数高技纹表面板片主要有三种。突起状板、渡纹板和人字型板,在供热领域人字型采用最多。在低流速即0.15~0.85m/s下就能激发湍流流动状态,而且在板片两侧传热系数很高,据有关资料介绍,板式换热器在雷诺数大于50~200,此时传热系数对水一水换热为15000~21000K/㎡.h·℃,两列管式仅为3200~6300K/mh·℃,由数据表明,板式换热器传热系数是列管式的2~4倍,而此时压降蓿近。
 
2)板式换热器污垢热阻小。板式换热器的板材一般采用不锈钢板或钛板等合金钢板,一般板厚仪为0.B~0.9mm,由于板壁薄,使板壁的热阻减小。当然也跟板阉发生强烈的湍流有关,致使换热器表面污垢热阻小。据美国营式换热器制造协会(TEMA)标准规定t板式换热器污垢热阻,当用同样一种介质时,可按列管式换热器内污垢热阻l/5选取。另具一些文献介绍,板式换热器污垢热阻一般约为0.00012m·℃·htkcal。当设计时,介质是凝结水或蒸汽时,板式换热器污垢热阻为0.O0001m·℃·h/kcal,而列管式换热器污垢热阻则是0.0001,两者之倒是1:10。 

3)板式换热器污垢较轻是因为板间具有较高的端流,致使污混杂物悬浮,这时板做为传热面很光滑,即便污垢沉积挂于板上,因无死角,板材表面不易腐蚀,这时湍流有助于自身洗涤,冲刷附着板上的污垢,起剥离作用。同时板间流动,空间小,使介质滞留量少,所以清洗起来简单方便。 

4)板式体积小,因此向周厨环境散失的热量也较少。据有关文献报导,一般只有列管热损失1t5左右。同时板式占地面积小,仅为列管式抉热器的1/5~1/10,加上列管式换热器抽芯管检修、检查等,这个数就更小}重量轻,在带相同的热负荷时.板式重量只是列管式的1/4左右,这样相应地给检查清洗、保养都带来方便条件。 

5)在板式换热器发生泄漏对,板式换热器内的介质是泄漏在外表面,不是像列管换热器那样,发生于一次永与二次水互串,并在一般状况下不易发觉。 
 
6)板式换热器的起动和停止运行所需要的时间短,操作方便,受到操作管理人员的欢迎。 

7)根据不同的负荷,可把一个流通的板片数和程数相结合起来,所以板式组装灵活。如果采用中闻连接板或中间隔板,可一个台架上装几个换热器,运行不同的负荷,这样可以减少系统中管线、阀门配件等设备,对降低工程造价,减少占地面积都有益处。
 
3结垢的原因分析 
3.1溶于水中的杂质 
a.钙盐类:在水中的主要构成有CaSO4、Ca(HCO3)2、等。钙盐是造成换热器结垢的主要成分。 
b.镁盐:在水中的主要构成有MgSO4、Mg(HCO3)2、MgCl2、等。镁溶解在水中后,在受热分解后生成Mg(OH)2沉淀构成泥渣或水垢。 
c.钠盐:主要构成有NaCl、Na2SO4、NaHCO3等。NaCl不生成水垢,但水中有游离氧存在,会加速金属壁的腐蚀;Na2SO4的含量过高会结盐,影响安全运行;水中的NaHCO3在温度和压力的作用下会分解出NaCO3、NaOH、CO2,使金属晶粒受损。 

3.2板结状态附着的杂质 
a.微生物:由于循环水的水温、溶解氧等对微生物提供了有利于繁殖的条件,微生物将大量繁殖。循环水的温度较高时,在水中投加磷酸盐等药剂,正好是微生物的养料,微生物的繁殖不但阻塞板片通道,有时还会堵塞管路,还会使金属腐蚀。 
b.污泥:冷却循环水中的污泥,灰尘及补水悬浮物,逐渐沉积在流速较低的换热器中。 
c.粘垢:主要是微生物、水中泥土、腐蚀物、菌藻残骸粘结而成,常常附着在换热器壁面上。 

4板式换热器结垢的清洗方式 
 4.1清洗剂的选择 
  清洗剂的选择,采用的是酸洗,它包括有机酸和无机酸。有机酸:氨基磺酸、粘泥剥离剂等。无机酸:盐酸、硝酸等。使用盐酸为清洗液.容易对板片产生强腐蚀,缩短换热器的使用寿命。多采用的是硝酸。硝酸清洗所用的缓蚀剂可为0.2%~0.3%的乌洛托平,加入0.15%~0.22%的苯胺和0.04%~0.09%的硫氟酸铵。经硝酸清洗并冲洗干净后的设备在空气中可自行钝化。 
  通过试验发现,甲酸作为清洗液效果非常好;在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂,清洗效果更好,并可降低清洗液对板片的腐蚀。通过对水垢样本的化学试验研究表明,发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢,同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。 

4.2板片除垢工艺要求 
4.2.1酸洗适宜温度 
  若提升酸洗时的温度有利于提高除垢效果。如果温度过高就会加剧酸洗液对换热器板片的腐蚀,通过反复试验发现,酸洗温度控制在55℃为宜。 
4.2.2酸洗药液浓度 
  反复试验得出,若酸洗液应按甲酸80%、水14%、缓冲剂表面活性剂0.6%的浓度配制,清洗效果极佳。 
4.2.3清洗时间 
  酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方法进行。酸洗时间为先静态浸泡1.5h,然后动态循环4-6h。在酸洗过程中应经常取样化验酸洗浓度,当相邻两次化验浓度差值低于0.3%时,即可认为酸洗反应结束。 
4.2.4钝化 
  酸洗结束后,板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落,暴露出崭新的金属,极易腐蚀,因此在酸洗后,对换热器板片进行钝化处理。 

5解决的问题与预期效果 
  鲁北电厂循环水温度较高,夏季可达到36℃,加之板式换热器结垢,传热效果变差,使闭式水温升高,特别是夏季闭式水温度高达47℃。如果板片长时间不清理会导致板片结垢越来越严重,传热效率越来越差。 
  鲁北电厂密封油、EH油、定子冷却器、氢气冷却器、真空泵冷却器、电泵工作油、润滑油冷油器、机械密封,大机冷油器等都是用闭式水来冷却。换热器结垢会导致到各个用户的闭式冷却水的水温高,更重要的威胁着各设备的安全运行。闭式水温度高不仅威胁着设备的安全运行,更影响了机组的经济运行,因为闭式水温度高导致机组真空泵效率低下,使凝汽器真空处于较低水平,凝汽器真空对电厂热经济性较大,一般30万机组机组真空每提高1kpa,机组热耗降低煤耗降低1%-1.5%,出力约提高1%,根据我厂热平衡图真空每提高1kpa,可以使发电煤耗降低3.2g/kwh. 

  

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