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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 文章來源： 板式換熱器廠家 點擊數(shù)：【2036】
板式換熱器和管殼式換熱器一些比較。
一． 板式換熱器簡介：
板式換熱器是由一組波紋金屬板組成，板片上有四個角孔供熱交換的兩種液體通過。金屬板片安裝在固定板和活動壓緊板的框架內，并用夾緊螺栓加以夾緊。板片裝有密封墊片，將流體通道密封，并且導流體交替地流至各自的通道內。流體的流量，物理性質，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，足以承受介質間的壓力差。
基本性能范圍
壓力 2.5Mpa
溫度 180℃
傳熱面積 0.1-2200m ²
介質流量 0.3-1000Kg /s
接口尺寸 32 -500mm
二． 管殼式換熱器簡介：
管殼式換熱器是由一組管束，管殼和引流導板組成，兩種液體分別通過管束內、外進行傳熱，管束安裝在管殼內，并由一組導流板支撐，在換熱器的一端，社有某一介質的腔室，通過一脹管式的擋板與另一液體隔離。在換熱器的兩端設有端蓋，供檢修和維修保養(yǎng)用。流體的流量、物理性質、壓力降和溫度差決定了管束的多少及長度，這也決定了管殼的直徑和長度。
基本性能范圍
壓力 基本無限制
溫度 基本無限制
三． 板式換熱器和管殼式換熱器比較
1. 體狀態(tài)比較
對于水 / 水管式換熱器來講，冷卻水在管束內流動被冷卻水在管束外流動，管束內介質的流速一般在 0.8 -1.2m/s 左右（視冷卻水側的壓降要求），故其流動狀態(tài)為層流，管束的直徑一般為 10mm- 15mm 之間。由于冷卻水質一般選用海水、河水或冷卻塔水，故很容易引起結垢，形成絕熱層，造成熱傳遞效率急劇下降，因此必須經常清洗去除結垢，以保證傳熱效果。
對于水 / 水板式換熱器來講，冷卻水和被冷卻水在板片的兩側對流，介質流速一般在 0.5 -1m/s 左右（視介質的允許壓力降）。由于板片呈魚骨形的形狀，故其流動為旋轉湍流，其流體通道為 4mm- 8mm 之間（視選擇的型號而定）。由于流體的流動狀態(tài)均為旋轉湍流，故冷卻水質可為海水，河水或冷卻塔水，也不太容易引起結垢，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進行（另外，冷側介質和熱側介質的流動成 900 ，而不形成對流）。對于水 / 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，冷卻水側和被冷卻水側流動均為湍流，流道中的介質不斷地在板壁和通道中心進行置換。另外，冷側介質和熱側介質的流動形成 18 00 ，形成對流，故換熱效率很高。對于水 / 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
管式換熱器的流動狀態(tài)和二中介質流向決定了端溫差比較高（即冷卻水進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 ℃ 的話則這個管式換熱器的長度必須達到 80m 長，這在電廠設備安裝中是不可想象的。
板式換熱器的流動狀態(tài)和二種介質流向決定了端溫差很小，可以經濟地做到 1 ℃ 左右的端溫差。這對于在夏天工況，冷卻水的溫度較高，一般到達到 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)電機組及輔機的額定出力和正常工作（因發(fā)電機冷卻水溫若大于 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)電機組及輔機無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構和傳熱效率，使得其用材較多，故價格較高。而板式換熱器的結構和傳熱效率決定其用材很少，價格較管殼式換熱器低得多。若冷卻水質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，故在運輸和安裝時，需采用較大的運輸設備和安裝設備來運輸和安裝。另外由于自身的重量較大，故其基礎設施也較龐大，無論從費用和時間都是比較大的。
由于板式換熱器重量只有管殼式換熱器的 20% ，故無論是運輸還是安裝都是相當容易的。基本上無需做設備基礎。因此，安裝費用和時間可大大地節(jié)省。
6. 占地比較
管殼式的結構確定了其占地較大，并且為了維修還須考慮抽芯長度，另外管殼式的接管都在兩側，故其總數(shù)占地面積要比其設備本身的占有面積還要大得多。
而板式換熱器的結構極為緊湊，其設備本身占地面積極小只有管殼式的 20% 左右（不需要考慮維護保養(yǎng)和修理時額外的空間）。另外，板式換熱器的接管都在固定板一側，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
管殼式換熱器的結構決定了一旦確定了某一熱交換量后，其管束數(shù)量和外殼及長度都已確定，故其熱交換量無法再改變。
板式換熱器的結構卻能很容易滿足熱交換量的變化，一般在幾小時內，就可簡單地在框架長度范圍內增加減少板片，從而滿足新的技術參數(shù)的要求。由于在電廠的運行中，有許多不可預見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度設計都足以滿足電廠的長期使用，但由于冷卻水側壓力不可能完全恒定，其產生的壓力波作用于脹管處，故較容易產生滲漏現(xiàn)象，甚至泄漏。
板式換熱器的板片之間金屬與金屬接觸，可以形成無振動的剛性整體，故板片的壽命足以滿足電廠長期使用的要求。而密封條的壽命一般視介質的溫度而定，一般來講介質溫度若為 70 ℃ ，則平均壽命達 12 年之久。
9. 維修比較
一般來講，管式換熱器中管束達幾百根，若要清除管中的結垢，因無法知道哪些管束結垢，必須對每一根管束進行清洗。另外打開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時間。另外，管束都在殼體內部，哪一根管束滲漏和泄漏，在一般情況下無法探測和發(fā)現(xiàn)，所以電廠有時不得不調換整套管束，這就需花費大量的資金和時間。
板式換熱器一般可用化學清洗劑進行清洗，無須打開， 30-60 分鐘就可清洗干凈。即便需要打開檢查和清洗，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，哪些需要重點清洗，一看即知，所以拆開清洗一次板式換熱器只需要很少時間即可完成。
另外，板式換熱器叫少產生內漏（由其結構決定），又很容易發(fā)現(xiàn)哪一板片滲漏或泄漏，因此節(jié)省資金和時間。
10. 冷卻水量比較
由于管殼式的特殊結構，一般冷卻水量和被冷卻水量之比為 1.8-2.51 ∶ 1 ，而對板式換熱器來講，由于二種介質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和泵的安裝 , 運行費用。尤其是泵的運行功率將大幅降低，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，但這并非說板式換熱器可以完全替代管殼式換熱器。因為從前面兩種形式的簡介中可以看出，板式換熱器有一定的限制條件如：壓力和溫度。因此對于高溫，高壓，無法采用板式換熱器，但如果壓力和溫度在板式換熱器可以接受的范圍內，則管殼式換熱器就無法與板式換熱器相抗衡。
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