可拆式板式換熱器在換熱站中的應用

為裝置區內控制中心、化驗樓、變配電樓和部分泵房及加藥間等冬季供暖的換熱站原來一直采用管殼式換熱器。加熱載體為 1.1MPa、 230℃的蒸汽；供暖載體為熱水 ,供水溫度為 92℃ ,回水溫度為 70℃ ,供水壓力為 0.5MPa、回水壓力為 0.14MPa。因原管殼式換熱器設備陳舊 ,維修量大 ,并且蒸汽的消耗量有逐年遞增的趨勢。于是在 2006年大修期間 ,將原管殼式換熱器改造成板式冷卻器。

    1、板式換熱器   
板式換熱器 (plateheatexchangers,簡稱 PHE)是一種新型高效換熱器。板式換熱器由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成 ,由于其特殊結構 ,使得板式換熱器具有以下優點。
    1.1 、總傳熱系數高 ,設備占地面積小
板式換熱器的板片一般制成槽形或波紋形 ,介質在流道內的流動呈復雜的三維流動結構 ,其流動方向及流動速度均不斷變化 ,造成很大的擾動 ,在低雷諾數 (一般 Re=50~200)下即可誘發湍流 (而列管式換熱器則要求雷諾數達到 2000以上 )。由于大的擾動減薄了液膜的厚度 ,可防止雜質在傳熱面上沉積粘附 ,從而減小污垢熱阻 ,加之板片厚度僅 0.6~0.8mm,熱阻較小 ,另外在板式換熱器中 ,冷熱流體分別從板片的兩側通過 ,流體流道較小 ,不會出現象管殼式換熱器那樣的旁路流 ,故總傳熱系數較高。若以水 /水為傳熱介質 ,板式換熱器的總傳熱系數可達 8360~25080kJ/m2&#8226； h&#8226； ℃為管殼式換熱器傳熱系數的 3~5倍 ,但其設備體積僅為管殼式換熱器的 30%左右。
    1.2 、傳熱效率高。板式換熱器的傳熱效率非常高 ,國際上已有多家公司能提供最小對數平均溫差 △ Tm=1℃的板式換熱器產品。但冷熱物流最小對數平均溫差過小將導致換熱器的換熱面積很大 ,從工程應用角度而言并不經濟。
    1.3 、對數平均溫差大。提高傳熱對數平均溫差是強化傳熱效果的重要手段。流體的流動方向和方式都會影響對數平均溫差。板式換熱器內流體的流動總體上呈并流或逆流的方式 ,其傳熱平均溫差的修正系數通常為 0.95左右。而在管殼式換熱器中 ,兩種流體分別在殼程和管程內流動 ,總體上是錯流的流動方式 ,即在殼程為混合流動 ,在管程為多股流動 ,所以傳熱平均溫差的修正系數一般較小 (約 0.8左右 )。
    1.4 、組裝靈活 ,操作彈性大。使用維修方便板式換熱器由若干張板片組裝而成 ,只需增、減板片的數量即可方便地調節換熱面積的大小 ,因此使用非常靈活 ,操作彈性大 ,并且不象管殼式那樣 ,需要預留出很大的空間用來拉出管束檢修。而板式換熱器只需要松開夾緊螺桿 ,即可在原空間范圍內 100%地接觸倒換熱板的表面 ,維修方便。