板式換熱器培訓(xùn)

板式換熱器培訓(xùn)第1頁/共74頁什么是換熱器，為什么要用換熱器化工生產(chǎn)需要大規(guī)模地改變物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，而這些性質(zhì)的變化都涉及熱能的傳遞，主要應(yīng)用在：化學(xué)反應(yīng)：向反應(yīng)器提供熱量或從反應(yīng)器移走熱量；蒸發(fā)、蒸餾、干燥：按一定的速率向這些設(shè)備輸入熱量；高溫或低溫設(shè)備：隔熱保溫，減少熱損失；熱能的合理利用和廢熱回收。換熱器是完成流體間連續(xù)熱量交換的設(shè)備第2頁/共74頁換熱器的分類從上就換熱原理來分，可以分為三大類間壁式換熱器：冷、熱流體被固體傳熱表面隔開，而熱量的傳遞通過固體傳遞面而進(jìn)行。直接接觸式換熱器：冷、熱流體直接接觸進(jìn)行熱量交換。蓄熱式換熱器：冷、熱流體交替通過傳熱表面，冷流體通過時貯存冷量，熱流體通過時取走冷量。到下第3頁/共74頁按工藝功能分類冷卻器：冷卻工藝物流的設(shè)備。冷卻劑有水、氨、氟利昂等。加熱器：加熱工藝物流的設(shè)備。加熱介質(zhì)有水蒸汽、導(dǎo)熱油、熔鹽等。再沸器：用于蒸發(fā)蒸餾塔底部的物料設(shè)備；分熱吸式和動力循環(huán)式再沸器。冷凝器：蒸餾塔頂物流的冷凝或者反應(yīng)器冷凝循環(huán)回流的設(shè)備。蒸發(fā)器：專門用于蒸發(fā)溶液中水分或者溶劑的設(shè)備。過熱器：對飽和蒸汽再加熱升溫的設(shè)備。廢熱鍋爐：由工藝的高溫物流或者廢氣中回收其熱量而產(chǎn)生蒸汽的設(shè)備。換熱器：兩種不同溫位的工藝物流相互進(jìn)行熱交換能量的設(shè)備。第4頁/共74頁按傳熱方式的結(jié)構(gòu)分類管殼式：固定管板式、浮頭式、填料函式、U形管式板式：波紋板式、板翅式、螺旋板式、傘板式管式：空冷器、套管式、噴淋管式、箱管式液膜式：升降膜式、刮板薄膜式、離心薄膜式其它型式：板殼式熱管第5頁/共74頁直接接觸傳遞熱量式淡如第6頁/共74頁常用換熱器的各種型式套管式換熱器

冷溶液進(jìn)

冷溶液出

熱溶液進(jìn)熱溶液出第7頁/共74頁常用換熱器的各種型式固定管式換熱器固定管板式浮頭式U形管式第8頁/共74頁常用換熱器的各種型式第9頁/共74頁常用換熱器的各種型式浸沒式蛇管換熱器第10頁/共74頁常用換熱器的各種型式波紋板式換熱器

第11頁/共74頁常用換熱器的各種型式其他板式換熱器

第12頁/共74頁常用換熱器的各種型式板翅式換熱器第13頁/共74頁常用換熱器的各種型式板翅式換熱器：空分裝置第14頁/共74頁板式換熱器歷史發(fā)展結(jié)構(gòu)特點(diǎn)特點(diǎn)、缺點(diǎn)板片材料用戶關(guān)心的內(nèi)容應(yīng)用領(lǐng)域維修第15頁/共74頁板式換熱器的歷史1878年德國發(fā)明了板式換熱器1886年法國人設(shè)計出溝道板板式換熱器1923年英國APV公司設(shè)計出批量生產(chǎn)的板式換熱器1930年以后出現(xiàn)了不銹鋼或銅薄板壓制的波紋板片的板式換熱器傳熱方面的主要國際標(biāo)準(zhǔn)第16頁/共74頁板式換熱器第17頁/共74頁雷林板式換熱器第18頁/共74頁板式換熱器的結(jié)構(gòu)前后壓緊板夾緊螺栓傳熱板片密封墊片上懸掛梁下定位桿支柱第19頁/共74頁板式換熱器的裝配第20頁/共74頁流動狀態(tài)第21頁/共74頁板式換熱器流程單流程雙流程第22頁/共74頁板式換熱器技術(shù)特點(diǎn)板片系列工藝條件不同介質(zhì)不同用途不同第23頁/共74頁板式換熱器-傳熱板片金屬薄板壓機(jī)壓角孔懸掛孔波紋的作用密封墊片第24頁/共74頁傳熱板片懸掛角孔導(dǎo)流區(qū)波紋區(qū)墊片信號孔第25頁/共74頁技術(shù)熱混合技術(shù)第26頁/共74頁墊片第27頁/共74頁墊片的免粘方式第28頁/共74頁其他的技術(shù)第29頁/共74頁板式換熱器一些敏感的話題單邊流-布管容易，流體容易分配不均勻?qū)橇?布管不容易，流體容易分配均勻網(wǎng)狀導(dǎo)流區(qū)死區(qū)-結(jié)垢，腐蝕，浪費(fèi)傳熱面積強(qiáng)化傳熱波紋角度墊片信號口第30頁/共74頁板式換熱器優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小傳熱效率高操作維修方便容易調(diào)整逆流，可完成很小的對數(shù)平均溫差的換熱熱損失小第31頁/共74頁板式換熱器的缺點(diǎn)密封長承壓低耐溫低可靠性差第32頁/共74頁板式換熱器的衍生全焊式半焊式板殼式第33頁/共74頁板式換熱器國家標(biāo)準(zhǔn)GB16409-1996單板面積：a=φ*a1,φ:展開系數(shù)，波紋節(jié)距展開長/波紋節(jié)距板間距當(dāng)量直徑：4倍的板間通道截面積/潤濕周邊長換熱面積框架的定義（I-VII)工作壓力，設(shè)計壓力，設(shè)計溫度板片厚度，最小的板片厚度，流道，流程（介質(zhì)向一個方向流動的一組流道），流程組合波紋形式及代碼（R,P,Q,X,S)型號格式：BR0.5-1.6-25-E-I液壓試驗設(shè)計壓力的1.25倍板材，墊片材料波紋深度偏差，板片的最薄處不低于板片厚度75%第34頁/共74頁板式換熱器國家標(biāo)準(zhǔn)GB16409-1996第35頁/共74頁板式換熱器國家標(biāo)準(zhǔn)GB16409-1996第36頁/共74頁設(shè)備選型前需明確的內(nèi)容設(shè)計壓力設(shè)計溫度介質(zhì)類型進(jìn)出口溫度流量允許壓力降進(jìn)一步的信息，介質(zhì)，物理性質(zhì)，行業(yè)、工程情況等等越詳細(xì)越好第37頁/共74頁規(guī)格型號表型號口徑外形尺寸(mm)波紋角度最多板片數(shù)最大重量(kg)最大處理量(m3/h)LL50DN50L×350×88860°、120°151

40LL80DN80L×440×108060°、120°191

100LL100DN100L×510×126660°、120°201

160LL150ADN150L×640×123060°、120°301

380LL150BDN150L×640×152160°、120°301

380LL150CDN150L×640×181260°、120°301

380LL200ADN200L×792×169060°、120°381

650LL200BDN200L×792×197060°、120°381

650LL200CDN200L×792×225060°、120°381

650LL250ADN250L×945×176060°、120°401

1000LL250BDN250L×945×211160°、120°401

1000LL250CDN250L×945×246260°、120°401

1000LL350BDN350L×1140×210760°、120°501

2000LL350ADN350L×1140×249160°、120°501

2000LL350CDN350L×1140×296760°、120°501

2000LL500ADN350L×1280×245060°、120°601

3700LL500BDN350L×1280×290060°、120°601

3700LL500CDN350L×1280×320060°、120°601

3700第38頁/共74頁和傳熱相關(guān)的物理性能密度ρ=m/V,式中：

ρ—流體密度，kg/m3；m—流體的質(zhì)量，kg；V—流體的體積，m3比熱容單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度變化1度所需要的熱量j/kg.K導(dǎo)熱系數(shù)W/m2.K粘度單位：Pa·s，Cp這四個介質(zhì)物理性質(zhì)都是隨著溫度變化而變化第39頁/共74頁板式換熱器板片材料、厚度奧氏體不銹鋼：

AISI304/304L，AISI316/316L/316Ti

哈氏合金：HastelloyC-276,C-22，C-2000鎳Nickel254SMO

鈦TA1、鈦鈀合金Titanium-PdMonelTantalum不銹鋼常識板片的厚度：0.4mm-1mm，常用的是0.5-0.7mm,GB16409要求的最小厚度第40頁/共74頁板片材料的選擇304(1Cr18Ni9,0Cr18Ni9,0Cr19Ni9)316,316L(0Cr17Ni12Mo2,00Cr17Ni14Mo2)不銹鋼是含鉬不銹鋼種254SMOAvestaSheffield(阿維斯塔謝菲爾德)產(chǎn)品，一種奧氏體不銹鋼。含鉬和氮量高，有極高的耐點(diǎn)腐蝕和晶間腐蝕性能，加入銅改善了在某些酸中的耐腐蝕性；較高的鎳、鉻、鉬含量，使254SMO具有很好的抗應(yīng)力腐蝕破裂的性能。這種不銹鋼是在諸如海水等含氯化物以及含氯化物的酸中，優(yōu)于普通不銹鋼第41頁/共74頁氯離子與材料的選擇氯離子含量60℃80℃120℃130℃=10ppm304304304316=25ppm304304316316=50ppm304316316Ti=80ppm316316316Ti=150ppm316316TiTi=300ppm316TiTiTi>300ppmTiTiTiTi第42頁/共74頁板片材料的選擇304316/316LTi選用不銹鋼遵循原則不銹鋼常識第43頁/共74頁板式換熱器墊片材料材料名稱 耐溫(℃) 適用介質(zhì)

丁晴橡膠(NBR) 130-140 食品果汁,油,堿,甲醇,洗滌劑丁基橡膠(RCB) 140 有機(jī)酸、無機(jī)酸、濃堿液乙丙橡膠(EPDM) 150 酸、堿、酮溶液,醇類維通(Viton) 180 濃酸、有機(jī)溶劑、酒精硅橡膠 175 食品、油、脂肪、酒精海帕綸(CSM) 100 抗氧化劑、油酸丁苯橡膠(SBR) 一般非油介質(zhì)氟塑料 177 有機(jī)溶劑氯丁橡膠 100 礦物油、潤滑油石棉(Caf) 250-260第44頁/共74頁換熱器的應(yīng)用再沸器、冷卻器第45頁/共74頁換熱器的應(yīng)用精餾塔夾套式換熱器反應(yīng)器的加熱或冷卻第46頁/共74頁板式換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域供暖空調(diào)區(qū)域供暖加熱生活用水樓宇供冷

電力工業(yè)中央冷卻系統(tǒng)透平油冷卻器柴油發(fā)動機(jī)冷卻器發(fā)電機(jī)冷卻器軸承、真空泵、水泵冷卻器輔助設(shè)備冷卻器紡織行業(yè)各種廢液熱回收沸騰磷化纖維的冷卻冷卻粘膠液醋酸和醋酸酐的冷卻冷卻堿水溶液制藥工業(yè)各種藥液、純水的加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝及殺菌食品行業(yè)制鹽、乳品

明膠濃縮、醬油、醋、食物油加熱、冷卻

啤酒生產(chǎn)中啤酒、麥芽汁的加熱、冷卻

酒精糖化、液化、發(fā)酵、蒸餾

糖蜜冷卻器

食用酒精醪液造紙工業(yè)黑液的冷卻、木漿的凝縮、水加熱熱回收系統(tǒng)，回收水加熱噴放蒸汽，排除氣體、熱機(jī)紙漿、機(jī)械紙漿漂白液、連續(xù)蒸煮液冷卻氫氧化鈉水液漂白用鹽堿液的加熱、冷卻玻璃紙廢液的熱回收加熱蒸煮酸預(yù)熱濃縮紙漿的廢液第47頁/共74頁板式換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域石油工業(yè)各種油品的加熱及冷卻工廠氣體凈化系統(tǒng)塔頂氣體的冷凝、冷卻工廠冷卻水系統(tǒng)

石油天然氣輸送系統(tǒng)中原油加熱、體脫水工廠酸性水的處理海洋鉆井平臺用于海水冷卻循環(huán)淡水或乙二醇粗油冷卻、脫鹽裝置、淡水蒸餾三甘醇脫水時進(jìn)行熱回收及冷卻器

電力工業(yè)柴油發(fā)動機(jī)冷卻、發(fā)電機(jī)冷卻軸承、真空泵、水泵冷卻器

船舶工業(yè)

中央冷卻器潤滑油冷卻器、水加熱器和集中加熱器和集中空調(diào)柴油發(fā)動機(jī)冷卻器柴油機(jī)冷卻缸套水冷卻器

化學(xué)工業(yè)

各種無機(jī)酸、堿、鹽的加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝制堿工業(yè)中的、各種濃度的堿液及電解液的加熱和冷卻硫酸的冷卻、冷卻磷酸

脫鹽工藝、熱回收裝置吸收（洗滌）系統(tǒng)傳熱液體的加熱、冷卻、冷凝和再沸含固體小顆粒和少量纖維的物料各種中間品（單體）的加熱、冷卻甲醛、甲醇、乙醇

制造氧化鈦合成氨冷卻甲醛水電解制堿、離子膜燒堿、純堿熱法磷酸甲醇生產(chǎn)線芒硝生產(chǎn)裝置干燥塔冷卻器第48頁/共74頁板式換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域

油脂行業(yè)加熱、冷卻合成洗滌劑加熱鯨油冷卻植物油冷卻氫氧化鈉冷卻甘油、乳化油

核電熱電冷水冷卻器柴油發(fā)電機(jī)冷卻器變壓器油冷卻器低溫核供熱機(jī)電工業(yè)液壓油、淬火油、潤滑油的冷卻燃料油的加熱各種軋機(jī)、擠出機(jī)的冷卻酸洗池、磷洗池、磷化作業(yè)線的加熱乳化劑、電鍍液冷卻各種軋機(jī)、擠出機(jī)、拉絲機(jī)的冷卻有色冶金鋁酸鹽母液的加熱和冷卻硫酸銅電解液的冷卻冷卻鋁酸鈉溶液氧化鋁精液冷卻煉鋁軋機(jī)潤滑油冷卻冶金工業(yè)閉環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻器電弧爐的爐體、水冷蓋板的冷卻潤滑油和齒輪油的冷卻煉焦?fàn)t直接或間接一次冷卻器

冷卻爐子和各種機(jī)器電鍍錫、鋅生產(chǎn)線電解液的冷卻氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中胸轉(zhuǎn)爐冷卻器和罩冷卻器洗滌冷卻系統(tǒng)電解液的加熱和冷卻第49頁/共74頁板式換熱器在鋼鐵領(lǐng)域上的應(yīng)用第50頁/共74頁板式換熱器在海邊電廠的應(yīng)用第51頁/共74頁板式換熱器用做巴殺器第52頁/共74頁板式換熱器在硫酸上的應(yīng)用第53頁/共74頁板式換熱器在磷酸上的應(yīng)用第54頁/共74頁板式換熱器在氨工業(yè)上的應(yīng)用第55頁/共74頁板式換熱器在供熱上的應(yīng)用第56頁/共74頁板式換熱器機(jī)組主要用于供熱系統(tǒng)第57頁/共74頁機(jī)組工藝流程第58頁/共74頁相關(guān)資料城市供暖熱指標(biāo)民用建筑供暖設(shè)計熱指標(biāo)住宅及旅館衛(wèi)生器具用水量、水溫及使用率住宅浴盆同時使用第59頁/共74頁結(jié)垢的危害換熱器在運(yùn)行一段時后，流體介質(zhì)中的可沉積物會在換熱表面上生成垢層，有時換熱面還會被流體腐蝕而形成垢層，垢層產(chǎn)生附加熱阻，使總傳熱系數(shù)減小，傳熱速率顯著下降，因垢層導(dǎo)熱系數(shù)很小，即使厚度不大，垢層熱阻也很大，往往會成為主要熱阻，必須給予足夠重視第60頁/共74頁板式換熱器其他內(nèi)容設(shè)備的起吊拆裝空間備件，板片，墊片板片的清洗重新組裝夾緊尺寸第61頁/共74頁傳熱的基本原理熱量總是從高溫物質(zhì)向低溫物質(zhì)傳遞溫差的存在，溫差是傳熱的動力忽略熱損失的情況下，吸熱=放熱傳熱有三種方式第62頁/共74頁傳熱的三種方式熱傳導(dǎo)：依靠物體中微觀粒子的熱運(yùn)動，如固體中的傳熱；熱對流：流體質(zhì)點(diǎn)（微團(tuán)）發(fā)生宏觀相對位移而引起的傳熱現(xiàn)象，對流傳熱只能發(fā)生在流體中，通常把傳熱表面與接觸流體的傳熱也稱為對流傳熱；熱輻射：高溫物體以電磁波的形式進(jìn)行的一種傳熱現(xiàn)象，熱輻射不需要任何介質(zhì)做媒介；在高溫情況下，輻射傳熱成為主要傳熱方式。第63頁/共74頁換熱器的熱量傳導(dǎo)計算Q=K×A×Δt/L式中：Q——傳熱熱量K——導(dǎo)熱系數(shù)

A——傳熱面積Δt——傳熱溫差L——傳熱距離傳熱領(lǐng)域偉大的人物第64頁/共74頁傳熱原理第65頁/共74頁流體溫度變化規(guī)律順流：兩股流體平行同向流動。逆流：兩股流體平行逆向流動。叉流：兩股流體流動方向垂直。第66頁/共74