板式換熱器培訓大綱

板式換熱器培訓大綱板式換熱器概念：板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過板片進行熱量交換。板式換熱器是液—液、液—汽進行熱交換的理想設備。它具有換熱效率高、熱損失小、結構緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應用廣泛、使用壽命長等特點。結構板式換熱器的型式主要有框架式（可拆卸式）和釬焊式兩大類，板片形式主要有人字形波紋板、水平平直波紋板和瘤形板片三種。主要結構：板式換熱器板片和板式換熱器密封墊片固定壓緊板活動壓緊板夾緊螺栓上導桿下導桿后立柱板式換熱器由一組板片疊放成具有通道型式的板片包。兩端分別配置帶有接管的端底板。整機由真空釬焊而成。相鄰的通道分別流動兩種介質(zhì)。相鄰通道之間的板片壓制成波紋。型式，以強化兩種介質(zhì)的熱交換。在制冷用釬焊式板式換熱器中，水流道總是比制冷劑流道多一個。工作原理板式換熱器是由帶一定波紋形狀的金屬板片疊裝而成的新型高效換熱器,構造包括墊片、壓緊板（活動端板、固定端板）和框架（上、下導桿，前支柱）組成，板片之間由密封墊片進行密封并導流,分隔出冷/熱兩個流體通道,冷/熱換熱介質(zhì)分別在各自通道流過,與相隔的板片進行熱量交換，以達到用戶所需溫度。每塊板片四角都有開孔，組裝成板束后形成流體的分配管和匯集管，冷/熱介質(zhì)熱量交換后，從各自的匯集管回流后循環(huán)利用。板片和流道（暫時不講）通常有二種波紋的板片(L小角度和H大角度)，這樣就有三種不同的流道(L,M和H)，如下所示：在這三種流道中選擇，并根據(jù)特殊的工況定身量做和選型。

理論上，一臺換熱器可以混用不同類型的流道，如H型之后是M型。

但對于有相變的情況，這會導致第一個H流道和最后一個M流道之間介質(zhì)的分配失調(diào)，因此，在各類制冷用BPHE中不予采用。板片波紋的主要作用：使得流體紊流，強化傳熱相鄰板片的波紋形成接觸抗點，提高耐壓性能。巧克力分布區(qū)：使流體均勻流過整個板片，在A和B處的壓力降相同，使在這里的壓力損失最小，把壓力降用于有效的傳熱，允許平行流，由AlfaLaval創(chuàng)造發(fā)明，現(xiàn)已被廣泛應用。如下圖。平行流的優(yōu)勢：一塊板片&一條密封墊，同一的板片在板片組里，旋轉(zhuǎn)180o可以用于二邊通道備件損耗小。完全滿足對角流所有的功能，較高的設計壓力或使用較薄的板片沒有交叉出管口。板片材質(zhì)（暫時不講）不銹鋼：指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質(zhì)的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實際應用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學介質(zhì)的鋼稱為耐酸鋼。兩者在化學成分上存在一定差異，前者不一定耐化學介質(zhì)腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。

耐腐蝕機理：鉻是不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素，當鋼中含鉻量達到12％左右時，鉻就與腐蝕介質(zhì)中的氧作用，在鋼表面形成一層很薄的氧化膜（自鈍化膜Cr2O3），極難溶于水，可進一步阻止氧與鐵腐蝕。同理，破壞鈍化膜Cr2O3就意味著破壞其抗氧腐蝕能力。

另外腐蝕介質(zhì)中的鹵族元素（像水中常見的氯離子）在一定條件下也能替換掉Cr，所以不銹鋼在一定條件下也會生銹，在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中也會被腐蝕,。因此不銹鋼抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質(zhì)本身化學組成、加互狀態(tài),使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變的。不銹鋼在水中腐蝕主要是由于水中氯離子引起的。

不銹鋼中其余添加元素也均發(fā)揮不同作用。像Mo會在一定程度上抵消氯離子引起的腐蝕，但是也有一個適用范圍。常用不銹鋼：304，316屬于奧氏體不銹鋼，其牌號為國外叫法的簡寫（一般均為進口），為300系列。美國牌號是美國鋼鐵協(xié)會AISI標準，日本是日本工業(yè)協(xié)會標準SUS。中國主要用成分表示，見下表。304、304L、316、316L的成分區(qū)別。L的含義是Low,表示更低含量的碳。帶L的焊接性能好，數(shù)字一樣的話，成分除碳以外其余成分無大區(qū)別。又由于316與316L價格差別不大，故直接選用316L。

從成分表中可以看出304與316最大區(qū)別為Mo（鉬）含量不同，所以316抗氯離子濃度能力要比304強。也是我們選用304還是316的主要依據(jù)。兩種材質(zhì)在耐受的氯離子濃度見下頁表格，板材的補充說明：板片常用材料的特點和使用條件補充：評價材料耐蝕性好壞的指標是“耐局部腐蝕當量PRE”值越大則耐腐蝕性越好。主要是Cr、MO、Ni的含量決定。1）304不銹鋼：使用于有機和無機介質(zhì)中，濃度＜30%溫度＜＝100/濃度﹥30%溫度﹤50的硝酸溫度﹤100的各種濃度的碳酸、氨水和醇類。304L的材料基本和304材料一樣，可焊接性更好，可以用作焊接式換熱器。2）316L天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水、碳酸，濃度小于50%的醋酸和苛性鈉溶液，醇類和丙酮等溶劑，溫度小于100度的稀硝酸（﹤20%）稀磷酸（﹤30%），但不適于硫酸。316和它基本一樣。3）317適合比316L使用條件更多的情況。4）AISI904L和SUS890L性價比高，比以上材料都要好。特別適合一般的硫酸，磷酸和鹵化物。5）SMO254高級不銹鋼，提高了MO含量，是對316進行改良的超級不銹鋼。具有優(yōu)良的耐氯化物和縫隙腐蝕的性能。適用于含鹽水，無機酸。6）SMO654比254更好的材料，可用于冷的海水。7）RS-2（0Cr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb）不銹鋼，這是國產(chǎn)的相當于316，耐應力腐蝕更好，可用于80度以上的濃硫酸。（濃度90%---98%）。板式換熱器墊片墊片作為換熱器板片間的密封元件，是為了防止板片泄漏的。墊片的質(zhì)量好壞直觀地影響換熱器的質(zhì)量和形象。在暖通行業(yè)，墊片主要為橡膠制品，受溫度、介質(zhì)影響大，因此在制作過程中受配方、組分的均勻度、硫化定型的條件影響很大。對墊片的要求：配方科學，必須具有抗老化、抗撕裂、高回彈的特性（降低彈性引起的反作用力，板片不易變形）。密封接觸面尺寸精確，報警信號孔靈敏。免粘接結構，拆裝方便。墊片的定位形式：1、粘合式墊片2、免粘接墊片：掛式、卡式。根據(jù)介質(zhì)的溫度墊片的選型：板式換熱器失效原因密封失效1.1壓力可拆式板式換熱器在領定工作壓力之內(nèi)使用時出現(xiàn)泄漏，除設備在制造裝配方面的質(zhì)量因素之外，主要與系統(tǒng)中出現(xiàn)的非正常沖擊裁荷有關(水錘、氣錘)使安裝在板式換熱器中的橡膠密封墊移位，致密封失效。該種設備的傳熱元件，其密封剛性相對較差且密封胃邊很長，故此，可視操作壓力情況，提高設備設計壓力1.5~2倍，以保證其密封可靠性。1.2溫度溫度的急劇變化也能造成密封失效?？稍趭A緊螺柱上設計壓縮預緊彈黃，有效的補償密封預緊力的變化，從而防止泄漏。設備堵塞與結垢2.1堵塞板式換熱路的流道同隙較小(1.5-6mm),直徑大于1.5-3mm的顆粒雜物客易阻塞板片通道，使設備的壓力降急劇增加，導致設首因堵麻而失效，這可根據(jù)需要在介質(zhì)進口處設置，能有效地防止設備的堵塞。2.2結垢介質(zhì)中的鈣鎂離子在活直的溫度析出后很客易在積瘤(肋梢)上附著長大，開成蜂完狀的垢樣。腐蝕奧氏體不銹鋼板式換熱器表現(xiàn)出的腐蝕現(xiàn)急大冬是應力府蝕，常發(fā)生在板片密封槽底部，以及有污垢形成后的垢底部位，板片組裝后形成了多縫隙結構如板片之間的觸點，密封槽底等部位。而縫隙容易造成氯離子的富集，