板式换热器主要由板片、垫圈、机架、压紧机构等组成。
1)板片是板式换热器的主要部分,即换热面。板片是用薄金属板冲压而成的一个整张,大致由下列几部分组成。
(1)板片本体部分,它是主要的换热面部分。
(2)液体进出孔(角孔),它是流体的进出通道,同时也起到联箱的作用。
(3)进出口导流部分,它介于角孔与板片本体之间,主要使流体能在板间流动均匀,同时,它也有换热的作用。
(4)密封槽,位于板片的周围,是安放密封垫圈之用,使工作流体不向外泄露和内部相互泄露。
(5)定位孔及挂钩,使板片组装时保证相互位置及固定之用。
2)密封垫圈是板式换热器中一个重要的辅助零件,主要保证流体在板间流动时的密封性;垫圈的断面尺寸常影响板间隙的工作尺寸值,从而影响其放热强度和阻力特性。
垫圈材料是一个极为关键的因素,目前已成为影响板式换热器使用范围的一个重要因素,选择垫圈的材料要考虑其耐温、耐压和化学稳定性,以及弹性等性质。目前常用的材料有橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、聚四氟乙烯、复合垫片等。
3)机架的作用在于装载板片,也同时作为压紧设备之用。
1、板式换热器的优点
1)传热系数高。板式换热器的流道小,板片是波形,截面变化复杂,使流体的流动方向和流速不断变化,增加了流体的扰动,因而能在很小的流速下达到紊流,具有较高的传热系数。特别适用于液—液换热及黏度较大的流体间换热。
2)适应性大。可通过增减板片达到所需要的传热面积。一台换热器可分成几个单元,可适应同时进行几种流体间的加热或冷却。
3)结构紧凑,体积小,耗材少。每立方米体积间的传热面积可达250m2,每平方米传热面仅需金属15kg左右。
4)传热系数高和金属消耗少,使其传热有效度可达85%-90%以上。
5)易于拆洗、修理。
6)污垢系数小。由于流动扰动大,污垢不易沉积;所用板片材质较好,很少有腐蚀,这些都使其污垢系数值较小。
7)板式换热器主要用金属板材,因而原材料价格比同种金属的管材要低廉。
2、清洗工艺的确定:
对于未拆开的板式换热器可以采用静态清洗或动态的清洗工艺。
1)静态浸泡清洗工艺。
2)动态循环清洗工艺步骤如下。
(1)水冲洗及系统试压。水冲洗及试压的目的是去除系统中的积灰、泥沙、脱落的金属氧化物及其它疏松污垢,并在模拟清洗状态下对临时接管处泄漏情况进行检查。
(2)碱洗。利用碱洗除去有机化合物及油污以及把垢进行软化使之容易除去。时间10~24h,温度要求85℃,流速0.3m/s以下。
(3)碱洗后水冲洗。目的是除去残留的碱性清洗液,并使部分杂质脱离表面而被带走。
(4)酸洗。利用酸洗液与垢等杂质发生反应,生成可溶性物质。
(5)酸洗后水冲洗。是为了除去残留的酸液和脱落的固体颗粒,以便后续工序的进行。
(6)漂洗采用漂洗液与残留在系统内的铁离子结合,且除去水冲洗过程中所产生的二次浮锈,以降低[Fe2+/Fe3+]含量,为钝化作准备。
(7)中和钝化。是采用钝化剂在金属表面形成钝化膜,从而防止设备金属返锈。