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板式換熱器和管殼式換熱器比較
發(fā)布日期：2018-09-06 22:59:53 文章來(lái)源： 板式換熱器廠家 點(diǎn)擊數(shù)：【2057】
板式換熱器和管殼式換熱器一些比較。
一． 板式換熱器簡(jiǎn)介：
板式換熱器是由一組波紋金屬板組成，板片上有四個(gè)角孔供熱交換的兩種液體通過(guò)。金屬板片安裝在固定板和活動(dòng)壓緊板的框架內(nèi)，并用夾緊螺栓加以?shī)A緊。板片裝有密封墊片，將流體通道密封，并且導(dǎo)流體交替地流至各自的通道內(nèi)。流體的流量，物理性質(zhì)，壓力降和溫度差決定了板片的數(shù)目、尺寸和板片的波紋形式。波紋板片不但大大提高了湍流程度，并且形成許多支撐點(diǎn)，足以承受介質(zhì)間的壓力差。
基本性能范圍
壓力 2.5Mpa
溫度 180℃
傳熱面積 0.1-2200m ²
介質(zhì)流量 0.3-1000Kg /s
接口尺寸 32 -500mm
二． 管殼式換熱器簡(jiǎn)介：
管殼式換熱器是由一組管束，管殼和引流導(dǎo)板組成，兩種液體分別通過(guò)管束內(nèi)、外進(jìn)行傳熱，管束安裝在管殼內(nèi)，并由一組導(dǎo)流板支撐，在換熱器的一端，社有某一介質(zhì)的腔室，通過(guò)一脹管式的擋板與另一液體隔離。在換熱器的兩端設(shè)有端蓋，供檢修和維修保養(yǎng)用。流體的流量、物理性質(zhì)、壓力降和溫度差決定了管束的多少及長(zhǎng)度，這也決定了管殼的直徑和長(zhǎng)度。
基本性能范圍
壓力 基本無(wú)限制
溫度 基本無(wú)限制
三． 板式換熱器和管殼式換熱器比較
1. 體狀態(tài)比較
對(duì)于水 / 水管式換熱器來(lái)講，冷卻水在管束內(nèi)流動(dòng)被冷卻水在管束外流動(dòng)，管束內(nèi)介質(zhì)的流速一般在 0.8 -1.2m/s 左右（視冷卻水側(cè)的壓降要求），故其流動(dòng)狀態(tài)為層流，管束的直徑一般為 10mm- 15mm 之間。由于冷卻水質(zhì)一般選用海水、河水或冷卻塔水，故很容易引起結(jié)垢，形成絕熱層，造成熱傳遞效率急劇下降，因此必須經(jīng)常清洗去除結(jié)垢，以保證傳熱效果。
對(duì)于水 / 水板式換熱器來(lái)講，冷卻水和被冷卻水在板片的兩側(cè)對(duì)流，介質(zhì)流速一般在 0.5 -1m/s 左右（視介質(zhì)的允許壓力降）。由于板片呈魚(yú)骨形的形狀，故其流動(dòng)為旋轉(zhuǎn)湍流，其流體通道為 4mm- 8mm 之間（視選擇的型號(hào)而定）。由于流體的流動(dòng)狀態(tài)均為旋轉(zhuǎn)湍流，故冷卻水質(zhì)可為海水，河水或冷卻塔水，也不太容易引起結(jié)垢，故清洗頻率要比管殼式低得多。
2. 換熱效率比較
管 / 殼式換熱器中冷卻水為層流，故在管壁上流速為零，傳熱須徑水的傳熱來(lái)進(jìn)行（另外，冷側(cè)介質(zhì)和熱側(cè)介質(zhì)的流動(dòng)成 900 ，而不形成對(duì)流）。對(duì)于水 / 水換熱器，其傳熱系數(shù) K 值一般為 800-1200w/m2*K 。
板式換熱器中，冷卻水側(cè)和被冷卻水側(cè)流動(dòng)均為湍流，流道中的介質(zhì)不斷地在板壁和通道中心進(jìn)行置換。另外，冷側(cè)介質(zhì)和熱側(cè)介質(zhì)的流動(dòng)形成 18 00 ，形成對(duì)流，故換熱效率很高。對(duì)于水 / 水換熱器，其傳熱系數(shù) K 值一般為 4000-7000w/m2K 。由此可節(jié)省 4-5 倍的換熱面積。
3. 端溫差比較
管式換熱器的流動(dòng)狀態(tài)和二中介質(zhì)流向決定了端溫差比較高（即冷卻水進(jìn)口溫度和被冷卻水出口溫度之差），一般為 8 ℃ 左右，如果管式換熱器的端溫差必須是 1 ℃ 的話則這個(gè)管式換熱器的長(zhǎng)度必須達(dá)到 80m 長(zhǎng)，這在電廠設(shè)備安裝中是不可想象的。
板式換熱器的流動(dòng)狀態(tài)和二種介質(zhì)流向決定了端溫差很小，可以經(jīng)濟(jì)地做到 1 ℃ 左右的端溫差。這對(duì)于在夏天工況，冷卻水的溫度較高，一般到達(dá)到 33 ℃ -37 ℃ 。若采用板式換熱器，則很容易使被冷卻水溫度降到 35 ℃ -38 ℃ ，這就保證了汽輪發(fā)電機(jī)組及輔機(jī)的額定出力和正常工作（因發(fā)電機(jī)冷卻水溫若大于 37 ℃ 則出力將受影響）。而管殼式換熱器的端溫差決定了在夏季工況下，汽輪發(fā)電機(jī)組及輔機(jī)無(wú)法保證額定出力和正常工作。
4. 投資比較
由于管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)和傳熱效率，使得其用材較多，故價(jià)格較高。而板式換熱器的結(jié)構(gòu)和傳熱效率決定其用材很少，價(jià)格較管殼式換熱器低得多。若冷卻水質(zhì)是海水和有海水倒灌的江河水，材料需采用耐海水腐蝕的材料，如鈦材。
5. 安裝比較
管殼式換熱器的自身重量一般是板式換熱器的 5 倍左右，故在運(yùn)輸和安裝時(shí)，需采用較大的運(yùn)輸設(shè)備和安裝設(shè)備來(lái)運(yùn)輸和安裝。另外由于自身的重量較大，故其基礎(chǔ)設(shè)施也較龐大，無(wú)論從費(fèi)用和時(shí)間都是比較大的。
由于板式換熱器重量只有管殼式換熱器的 20% ，故無(wú)論是運(yùn)輸還是安裝都是相當(dāng)容易的�；旧蠠o(wú)需做設(shè)備基礎(chǔ)。因此，安裝費(fèi)用和時(shí)間可大大地節(jié)省。
6. 占地比較
管殼式的結(jié)構(gòu)確定了其占地較大，并且為了維修還須考慮抽芯長(zhǎng)度，另外管殼式的接管都在兩側(cè)，故其總數(shù)占地面積要比其設(shè)備本身的占有面積還要大得多。
而板式換熱器的結(jié)構(gòu)極為緊湊，其設(shè)備本身占地面積極小只有管殼式的 20% 左右（不需要考慮維護(hù)保養(yǎng)和修理時(shí)額外的空間）。另外，板式換熱器的接管都在固定板一側(cè)，故其總的占地面積要比管殼式的總的占地面積要少的多。
7. 靈活性比較
管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)決定了一旦確定了某一熱交換量后，其管束數(shù)量和外殼及長(zhǎng)度都已確定，故其熱交換量無(wú)法再改變。
板式換熱器的結(jié)構(gòu)卻能很容易滿足熱交換量的變化，一般在幾小時(shí)內(nèi)，就可簡(jiǎn)單地在框架長(zhǎng)度范圍內(nèi)增加減少板片，從而滿足新的技術(shù)參數(shù)的要求。由于在電廠的運(yùn)行中，有許多不可預(yù)見(jiàn)或額外增加的熱交量，故板式換熱器這一功能顯得尤為重要。
8. 壽命比較
管殼式換熱器不論從殼體和管束的強(qiáng)度設(shè)計(jì)都足以滿足電廠的長(zhǎng)期使用，但由于冷卻水側(cè)壓力不可能完全恒定，其產(chǎn)生的壓力波作用于脹管處，故較容易產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，甚至泄漏。
板式換熱器的板片之間金屬與金屬接觸，可以形成無(wú)振動(dòng)的剛性整體，故板片的壽命足以滿足電廠長(zhǎng)期使用的要求。而密封條的壽命一般視介質(zhì)的溫度而定，一般來(lái)講介質(zhì)溫度若為 70 ℃ ，則平均壽命達(dá) 12 年之久。
9. 維修比較
一般來(lái)講，管式換熱器中管束達(dá)幾百根，若要清除管中的結(jié)垢，因無(wú)法知道哪些管束結(jié)垢，必須對(duì)每一根管束進(jìn)行清洗。另外打開(kāi)管殼式換熱器一般需要 60-90 分鐘，所以清洗一次管殼式換熱器需要較長(zhǎng)時(shí)間。另外，管束都在殼體內(nèi)部，哪一根管束滲漏和泄漏，在一般情況下無(wú)法探測(cè)和發(fā)現(xiàn)，所以電廠有時(shí)不得不調(diào)換整套管束，這就需花費(fèi)大量的資金和時(shí)間。
板式換熱器一般可用化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗，無(wú)須打開(kāi)， 30-60 分鐘就可清洗干凈。即便需要打開(kāi)檢查和清洗，只要卸下夾緊螺栓，即可檢查全部傳熱表面，拆卸換熱器一般只需要 15 分鐘，哪些需要重點(diǎn)清洗，一看即知，所以拆開(kāi)清洗一次板式換熱器只需要很少時(shí)間即可完成。
另外，板式換熱器叫少產(chǎn)生內(nèi)漏（由其結(jié)構(gòu)決定），又很容易發(fā)現(xiàn)哪一板片滲漏或泄漏，因此節(jié)省資金和時(shí)間。
10. 冷卻水量比較
由于管殼式的特殊結(jié)構(gòu)，一般冷卻水量和被冷卻水量之比為 1.8-2.51 ∶ 1 ，而對(duì)板式換熱器來(lái)講，由于二種介質(zhì)流道基本相同而且傳熱效率高，因此板式換熱器可大大降低冷卻水的流量，一般冷卻水量和被冷卻水量之比為 0.8-1.1 ∶ 1 。這就意味著降低了管道閥門(mén)和泵的安裝 , 運(yùn)行費(fèi)用。尤其是泵的運(yùn)行功率將大幅降低，選用的泵也較�。�
綜合以上比較，可以看出板式換熱器比管殼式換熱器具有較多的優(yōu)點(diǎn)，但這并非說(shuō)板式換熱器可以完全替代管殼式換熱器。因?yàn)閺那懊鎯煞N形式的簡(jiǎn)介中可以看出，板式換熱器有一定的限制條件如：壓力和溫度。因此對(duì)于高溫，高壓，無(wú)法采用板式換熱器，但如果壓力和溫度在板式換熱器可以接受的范圍內(nèi)，則管殼式換熱器就無(wú)法與板式換熱器相抗衡。
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