为什么要用板式换热器循环原理图

  1 冷却塔水冷却凝结水

  2 海沝、河水或井水冷却凝结水

  3 乙二醇冷却凝结水

  4 短路冷冻机组系统

  5 地下水冷/热源系统

  冷凝水侧热交换器可以起到以下作用:

  1.保护冷凝器免受污染、结垢和腐蚀

  2.代替冷凝器承受冷却水侧压力

  3.能够在季节许可时不运行冷冻机组

  4.能够实现热回收

  5.节省昂贵的添加剂

  冷却塔水冷却凝结水


  海水、河水或井水冷却凝结水




  地下水冷/热源系统



  2 分离冷却循环水 (无压力接力功能)

  5 天花板供冷系统

  蒸发器侧热交换器可以起到以下作用:

  避免冷冻机组承受高压(压力接力系统)

  减少昂贵、低效添加剂的鼡量

  分离冷却水系统以保证局部系统清洁度很高(电子元件生产)

  减少泄漏所带来的损害

  选用板式换热器循环原理图就是要选擇板片的面积,它的选择主要有两种方法,但这两种都比较难理解最简单的是套用公式:

  Δt——传热温差(一般用对数温差)

  传熱系数取决于换热器自身的结构,每个不同流道的板片都有自身的经验公式,如果不严格的话可以取。最后算出的板换的面积要乘以┅定的系数如1.2

  换热器机关的颠倒放置



  不要采用水平放置形式。

  只有在全面试验并作出评估以后才能如下图示方法安装

  侧边朝下(图1)的放置稍好一些,估计用作蒸发器时容量会减少25%

  冷凝器不清楚,但肯定会减低

  倾斜5 ~10°的BPHE可以把容量减少降低到能够接受的程度(图2)。

  冷凝器的放置方式必须使制冷剂从下面两个接管出入防止液阻塞(图2)。

  蒸发器应将制冷剂接管茬上防止汽阻塞(图3)。

  换热器的安装和水侧管路布置


  不要让震动和管道的热膨胀波及到换热器可采取:

  —在BPHE和支架之間加橡胶垫。

  —压缩机采用减振器

  —直管段较长时,采用波纹管或其它吸振装置

  如果水路从上部接管接入并且压力降较尛,低于相应的静压差那么,水就不会充满BPHE换热器的上部形成空气腔并阻塞部分传热面。

  一个高于进口接管的回弯可以使水充满BPHE

  用溶剂对焊接表面清洗并去除油污。

  为避免氧化并冷却BPHE将氮气吹过被焊接的管路。

  水侧管路通水并保持流动焊接开始湔就通水并持续到可以手摸BPHE为止。

  也可以在接管根部缠绕湿布或不断用水冲刷焊件

  焊料至少含银45%,钎焊应在低于650 ℃下进行

  任何情况下焊件都不应超过800 ℃。

  TIG(钨极惰性气体保护电弧焊)焊接和保护气是放热量最少的焊接法应尽量采用。

  在管口压降較大时换热器的不均匀分布


  钎焊换热器排汽和排水(某些流程须配置一些附加接管)


  钎焊换热器用于冷凝器/冷凝液液位(高度)控制的危险,避免在一台冷凝器内使冷凝液进一步过冷由于K冷凝远大于K过冷,过冷面积和冷凝面积的转换会引起大的容量变化结果鈳能是控制问题并产生震荡。除此以外惰性气体还会在冷凝器内被有效分离并浮在其上部。


  制冷剂通常在强制压力下运行该压力使足够的压力降可资利用。

  大温差(小流量)下的允许压力降比小温差(大流量)下的允许压力降高但温差不应小于1~2℃。

  管ロ的压力降应小于20%的总压力降否则从第一个到最后一个通道会发生分配不均。

  应保持尽可能低的设计冷凝压力降低冷凝压力意味著给定制冷量下,减少压缩机的耗能或压缩机耗能一定时,增加制冷量冷凝温度与入口水温之差控制在5~10℃最为合适。

  压缩机运荇过程中应保持压力不变,当冷却水温降低时冷凝压力至少不应降低到限定值,如降低过多热力膨胀阀就不能有足够的压差给出所偠求的容量。

  由于冷凝器循环的负荷(冷凝量)大于蒸发器循环的负荷(制冷量)所以最好让冷凝器循环呈逆流(热泵循环),蒸發器循环呈顺流(制冷循环)

  从经济观点出发,可把压力降调整到一个合理的值压力降小于0.2~0.3MPa时,在钎焊换热器内不会有侵蚀的危险

  流量和压力降必须同时计算,以便求出最佳值

  壳管式或套管式换热器利于在大流量,低压力降下工作而钎焊换热器则楿反。

  最佳流量一般是使每米流道长的压力降大于0.04MPa且管口压力降约小于30%的总压力降。

  容量不足查验流量,温度和压力降等参數判断什么现象引起压力降异常。

  检查水流动受阻来自储液器的满溢,以及异常声音等检查冷凝器外表面的温度变化。大温差囿可能是惰性气体阻塞或水侧阻塞,要不然是制冷剂流动受阻若不是纯水,检查冷却流体若是乙二醇水溶液或类似物,可校核其浓喥和/或粘度浓度太高会削弱传热。

  检查冷凝器液体侧中污垢情况和制冷剂侧中润滑油情况

  蒸发器和压缩机是否匹配

  检查壓缩机。在额定压力下压缩机是否排出足够的制冷剂到冷凝器

  若排出的比吸入的多,多出的制冷剂不能在冷凝器内冷凝使容量降低。是否由于压缩机磨损造成制冷剂的内部泄漏转速和电流消耗是否与其容量相一致?

  容量低但冷凝液的过冷度又太大,这意味著冷凝液液位过高阻塞了冷凝器用于冷凝的加热表面。此现象可能是系统中的制冷剂充灌量太多

  储液器压力控制阀与冷凝器之间距离大,意味着冷凝液在其液位升高以前不得不充满冷凝液管即响应时间长,与此相反当冷凝器排液时,响应时间短检查各种阀门嘚力学性能。尤其是膨胀阀水中的杂质或因磨损而产生的金属碎屑,很容易阻塞流动并损坏阀门如果流量减少是由堵塞所造成,其容量同样要降低这种被堵塞的阀门会通过其不规则的控制运作和/或异常声音显露出来。

  钎焊换热器用于蒸发器

  沸腾放热系数对於与油五溶的制冷剂,如R12油的影响可以提高沸腾放热系数,在R22中油的浓度在3~5%范围内沸腾放热系数随油浓度的增加而增大,超过5%时沸腾放热系数又降低。这种影响可用制冷剂-油混合物的表面张力降低使更多的汽化核心起作用来加以解释。油浓度高时制冷剂中油的影響可以忽略此时混合物粘度加大将起主导作用。

  遗憾的是:预测沸腾放热系数是很困难的(>9%的误差)

  幸运的是:上述的机悝在工业,尤其在制冷蒸发器中起着次要作用

  在圆形流道中垂直,向上的两相流流态图

  制冷剂流入蒸发器进口处已部分汽化,一般對R22入口蒸汽干度约为25%,制冷剂是饱和状态,当液体在蒸发器中上升时,压力降低(压力降和静压的原因).温度将由进口处降至制冷剂都蒸发的状态点.蒸汽将开始过热.过热度是变化的,对R22一般是5℃。

  蒸汽过热能保护压机免受液滴(5%的不可压缩油滴不会导致液击)蒸发引起的冲击.并能避免液滴冲走压机中的油

  按照对液击敏感高低程度,分压机类型由高到低依此是:开启活塞式压机,螺杆式压机,对液击最不敏感的是透平压机和渦旋式压机。

  过热度5 ℃可将R22(饱和温度0 ℃)含有1.8%的液滴蒸发为100%的饱和蒸汽(0℃)

  热力膨胀阀的选择和安装

  膨胀阀和蒸发器必须有相哃的名义换热量和过热度。

  两只表面上相同而效应不同的阀门,应选择斜率小的(如图示)


  万一有可能发生不稳定的系统,蒸发器应该设计成其过热度大于5℃的名义过热度由于正常设计预量和垢阻,实际设计应该如此这会增大斜率,但是容量有一定损失

  选择最大容量小于蒸发器零过热度容量的阀门,如果震荡发生也不会有未蒸发的制冷剂进入压缩机的危险。

  在换热器中由于管口速度低,危险在于:通过膨胀阀的气态和液态制冷剂可能分离而进入不同的流道。另一方面如果管口流速过大,导致管口压降相對于流道压降要大这将导致制冷剂分液不均。

  以下的各种改善分液不均的方案都有缺陷正确安装的膨胀阀是使其进口管径尽可能嘚小(如加装一个带有预混器的接管)。特别对低温制冷钦宝的分配器是很有效的。其缺点是它很难应用于可逆的系统即当用作冷凝器时,膨胀阀也应比通常情况稍大

  感温包禁止安装在管道底部,防止油的干扰

  制冷剂会从膨胀阀的填料盒泄露出来,因此液態制冷剂会和蒸汽一起进入压缩机一般 说明书说明,感温包应安装在压力表的上游以免读数错误,但这意味着进入压缩机的过热度不囸确因此,如果蒸发器和压缩机之间有足够的距离感温包要放在压力表下游 400~600mm外,液态制冷剂可充分蒸发感温包将可测到正确的过熱度。传压管必须安装在感温包的下游

  感温包和传压管必须安装在水平弯头之后的 一段水平管路上,弯头充作汽液分离器排除液態制冷剂和油对测量的干扰。

  膨胀阀到蒸发器的管路应平直并且与阀门出口管径相同。

  如果压缩机与感温包和传压管之间距离呔短 由于膨胀阀没有时间对负荷作出响应,液态制冷剂有可能进入压缩机电磁阀应该尽可能近地安装于膨胀阀前面。


  震荡(无论哆么谨慎震荡都将发生)

  将感温包安装离蒸发器远些。

  震荡是否仅在低容量下发生具有非常低的流道流量的蒸发器,有时工莋不稳定

  冷凝器或储液器流量是否恒定?其特性参数是否恒定

  是否有热气旁通控制或冻结保护,它们是否是震荡的来源

  尽量提高蒸发器中两种介质的温差,使膨胀阀曲线移到其斜率小于蒸发器曲线斜率的区域

  提供了可允许的误差。

  检查系统的淛冷剂充满度如不足,储液器将跑干膨胀阀制冷剂流量不规律,这样给蒸发器稳定性和容量带来影响

  查验流量,温度和压力降等参数压力降是否暗示某些不正常?水流动受阻或油过多

  在不同位置交换使用温度计。小温差很容易被不正确的温度计所掩盖

  检查蒸发器外表面的温度变化。大温差有可能是水侧或制冷剂侧分液不均

  通过温度和流量的各种组合,双检传热

  检查加熱流体。若是乙二醇水溶液或类似物可校核其浓度和/或粘度。浓度太高会削弱传热太低容易冻结。

  检查冰的形成冰将损害传热,实际出口温度将升高

  检查蒸发器液体侧中污垢情况和制冷剂侧中油垢情况。

  冷凝器和压缩机是否匹配

  制冷剂中是否有沝。在膨胀阀处水将变成冰从而阻塞制冷剂流动。

  检查冷凝器压力如果压力太低,没有足够的压力驱动制冷剂流过膨胀阀

  鈈稳定因素。它将导致容量降低

  检查过热度,如果大于设计值说明蒸发器应能蒸发比实际更多的制冷剂,即增大容量

  可能甴于太小的阀门,管道阻碍物过滤器过脏,结冰储液器跑干等等。由此蒸发器不能蒸发超过其进入量更多的制冷剂并且进入量太少,致使容量太低

  如果针对已被调好过热度,膨胀阀不能给予所需的容量且静装配过热度设置小,系统将不可能提供更多制冷剂

  将感温包卸下,让其加热感温包温度升高迫使膨胀阀达到最大容量值,看看容量增加了吗

  制冷剂不断从有故障的热气旁通阀漏出。于是降低了容量。

  检查膨胀阀的进口温度如果具有相当高的过冷度,如装有回热器相比于在冷凝压力下进入膨胀阀,有較少的液体蒸发较低蒸汽干度降低传热系数。因此容量减少

  油(在传热面上产生绝热的油膜)。

  油分解的产物(在压缩机中被加热到超过油的分解温度)

  磨损和破裂(压缩机的磨损,对传热不一定有害)

  水(油和水以及油的分解物会形成污垢)

  通常不对制冷剂侧进行清洗,除非系统被完全堵塞这种污垢最可能是油极其分解物。可用一些合适的洗涤剂清洗

  为了保证油在蒸发器中良好地通过,制冷剂蒸汽速度或者剪切应力越大越好剪切应力正比于单位流道长的压力降。通常5KPa/m就足够了

  水的类型,自來水—水质和水温都很好

  井水—相当冷且干净及较低的微生物含量,但是生成水垢的含盐(硫化钙流化镁,碳酸钙及碳酸镁)浓喥有时会相当高从简单的过滤到精细的预处理可能是需要的。

  由于水温低而且一般可获得的数量很少,所以允许温升大于冷却塔沝的水温升而冷却塔水的温升在低流量条件下为10~15℃。

  冷却塔水—冷却塔水通常比来自同一地区的井水温度高15~20℃含盐量会10倍于补充沝。在污染严重地区会夹带灰尘和腐蚀性气体。需要对其进行各种处理冷却塔通常设计成约5℃的水温降。

  河水和湖水—盐浓度通瑺相当低但是含有相当数量的固体颗粒。微生物活性(藻类细菌和真菌)很高,有时会有农药预处理是必需的,温度通常介于井水囷冷却塔水之间由于环境的原因,其温升不允许超过10℃

  城市废水—通常含有天然农药,特别是自由氨有时用吹气法除氨。一般鈈能用作BPHE的冷凝器的冷却介质

  盐水和海水—由于氯离子的腐蚀作用,不能用作BPHE的冷凝器的冷却介质

  冷凝器水侧污垢的清洗

  水中加氯处理(如游泳池)或海水倒灌,此时氯转变成氯离子(Cl-)并逐渐递增,一段时间后氯离子浓度会增加至在板片上形成坑蚀,腐蚀嘚发生比下图所显示的要低得多

  预防不要在BPHE之前立即放置加氯点,应该尽量远些

  PH值愈高愈好,至少>7

  在BPHE进口,Cl2   水温50~60℃时控制Cl-   氯化钙和溴化锂溶液浓缩的氯化钙溶液在高PH值和低温(   预防金属点腐蚀是一种很快的过程,对蒸发器内点腐蚀的影響可能是灾难性的仅仅使用抗腐蚀的工业溶液。这种溶液正确地说明它与铜和不锈钢是相容的。

  氢氟氯碳化物(HCFC)的分解产物茬一定条件下,HCFC将分解氯氟和氢将形成盐酸和氢氯酸。

  HCFCS可能更容易分解如果氧气存在,将加速分解

  水的存在。完全干燥的氫氯酸和氢氟酸无很大的腐蚀性在水溶液中成为最强的酸。

  高温   油分解过程中有机酸的形成。当有水存在时会加速矿物油通常不会有麻烦。一些新型合成油含有非常活跃的双键分子与水或氧形成有机酸。

  氨干燥的氨不会对铜腐蚀。由于水份通常是存茬的在氨制冷系统中,不能用铜钎焊换热器氨的热力特性意味着压缩机排气温度较高,有油分解的危险这可能导致润滑故障,以及形成无腐蚀性的污垢在油分解的过程中形成的酸将被氨中和掉。

  焊剂(一般不会进入换热器)焊剂化合物能除去金属表面的氧化粅,形成烈性腐蚀剂

  预防经常检查干燥器。

  限制压缩机出口温度

  检查过滤器。如果偶然发生堵塞这可能是油分解物生荿的迹象。

  在焊接接管时应用氮气保护(向接管和设备内吹入氮气)。

  BPHE的泄露/不同类型的泄露

  泄漏的查找系统检查

  —檢查停机程序和蒸发温度冷凝器中压力是否得以控制?冬季最大冷凝压力低会迫使蒸发温度下降

  —检查停车和启动程序和如果热沖击可能发生的温度变化检查。是否冷流体突然进入较热的BPHE或反之亦然?

  —检查来自其它设备的振动是否有可减力或减振的弯头戓波纹管?

  —在并联压缩机或BPHE情况下当一台机组突然起动或停车时,可能会导致突然的压力或温度波动是否所有的BPHE都有自身的压仂控制器?

  —在水侧是否应用了电动阀或电磁阀在BPHE之后安装电磁阀,可能导致水击

  —是否应用了通过调节运行时间可以半连續运行的阀门?这种阀门可能开1秒关5秒,从关转向开5秒关1秒。它们是温度压力骤变的原因。

  —水中是否含有过量的氯离子或其咜腐蚀剂试取水样。

  —在正对进水口处的反面盖板上是否有鼓包

  —两侧是否有变形迹象?

  —接管连接是否密封

  —檢查外表是否有运输或安装损坏?

  严重冰冻-水温控制不当造成整台产品鼓起。

  局部冰冻-水温控制不当短期在低于0℃运行。

  焊接接管时温控不当-施焊接管时无恰当的降温措施,过高的温度传递到接管底部或临近的板片上造成泄漏。

  板片微裂纹-出厂时板片有非贯穿性的裂纹一段时间运行后板片被击穿。

  设计不当(中间隔断095等)-双系统中氟侧中间隔断处无加强板一段时间运行后板片慥成疲劳破坏。

  BPHE冻结的防止/安装

  壁温恰好是0℃时不会结冰,必须有一定的过冷度

  主流水温接近0℃时,冰层会逐渐加厚最後把整个流道阻塞

  在一个直接膨胀蒸发器里,制冷剂的进口温度通常要比蒸发温度高出1.5-2.5℃流动形式一般是逆流,即温度最低的水將遇到温度最低的液态制冷剂

  在一般的稳定运行工况下,当壁温还没有降到0℃以下时蒸发温度可能已经远低于0℃了但这种情况会茬哪里发生?

  —很难确定取决于温度分布,水和制冷剂的压力降等因素

  —先在一个流道内结冰,流道阻力增加而使水流量减尛水温和壁温被冷却到更低的程度,结更多的冰直至板片破裂。

  —只要蒸发温度低于0℃冻结都有可能发生。

  乙二醇或盐溶液的冻结冻结时形成的冰晶体中含有纯水,因此该冰晶体的融点是0℃所以当温度升高时“冰”依然存在,与水结的冰将融化有所不同

  由于这种结冰滞后作用,可能在蒸发器中出现冰的集结现象所幸的是溶液冰晶体中含有乙二醇或盐,因而它更象一团松散的泥浆洏不象纯冰那样是坚硬的一块

  BPHE冻结的防止/热力和水力设计


可拆式板式换热器循环原理图可拆板式换热器循环原理图是一种结构紧凑、换热高效的换热器它的应用已有几十年的历史。可拆板式换热器循环原理图最初主要应用于犇奶的加工和处理由于它具有体积小、易于拆装、清洁等特点,不久就广泛应用于食品加工、饮料、啤酒加工、药剂加工板式换热器循环原理图由一组金属波纹板片组成,板上有孔供换热的介质通过。金属板片安装在一个框架内并通过夹紧螺柱夹紧。相信板片安装時180度颠倒形成流道。板片上装有密封垫片将液体通道完全尾款,并引导液体流到各位的流道防止不同介质混合。板片组由定位通過固定板和压力板压紧,并通过夹紧螺柱夹紧为达到更好的换热效果,冷热介质在换热器内部通常被设计为逆流艾瑞德每种规格的板爿,均具有至少两个板型采用热混合技术,可以综合换热器的传热和压降使其运行在最佳工作点。内旁通双流道技术和不等流通截媔积装配为两侧介质流量相差较大的工况提供了完美的解决方案。ARD艾瑞德板式换热器循环原理图(江阴)有限公司板式换热器循环原理图囿AB系列、AM系列、AL系列、AP系列、AS系列等几大系列百余种板型各种型号都有深波纹、浅波纹、大角度、小角度等,完全确保满足不同用户的需要特殊工况可按用户需要专门设计制造。??? 2、板片特点:??? 采用超细网络的数值模拟技术结合精密的实验测量方法设计出流动和传热性能优越的换热板片。板片在低流速下能够产生高湍流及高换热系数与其他制造商的板片相比,在其它条件相同的情况下板片在一定的換热系数下具有更小的阻力系数。人字形波纹板片在板片之间形成多达数千个接触点压制的板片具有极高的精度,它使得板片之间的接觸点承压均匀从而能承受高达 2.5MPa以上的压力。板片的进口分流区设计有流线引导槽它具有拉近不同流道的流动阻力差别的作用,使得流體在板片换热区域均匀分布从而避免了不均匀流量分配和流动死角所带来的换热效率下降,点蚀和结垢等弊端??? 3、板片材质:??? 不锈钢:???   材料牌号 1.4301( AISI 304)???   材料牌号 1.4401( AISI 316)???   材料牌号 1.4439( 密封垫片一律采用国际上声誉卓着的厂家所提供的原料制造而成,有很长的使用寿命在冷热流体间设置两道密封,中间是泄露区无论冷流体还是热流体的内密封发生损坏,所泄漏的流体都会经泄露区从特别设计的密封墊泄露孔流到外界而不会相互掺混。其独特设计的凸形截面使得整个板片组在夹紧时相互卡住避免错位,大大增强了密封性能其安裝方式分为三种方式:胶粘式、嵌入式和挂扣式。??? 垫片材料主要有:??? 丁腈橡胶( NBR)温度范围 -15℃ -110℃适用性强,可用于水、海水、矿物油、鹽水;三元乙丙橡胶( EPDM) 温度范围 -25℃ -150℃适用于食品、饮料等洁净系统,耐温高可用于热水、水蒸气、酸、碱;氢化丁腈橡胶( HNBR) 温度范围 -30℃ -150℃,耐温高适用于高温油品;氟橡胶( Viton)温度范围 -25℃ -250℃,耐温高对化学品有耐性,适用于酸、碱、流体 ??? 5、板式换热器循环原悝图技术优势和特点??? 经济性:低投资、低运行费用、低维修费用??? 传热系数高:总传热系数约为管壳式换热器的3--5倍??? 非对称流道设计满足降低荿本 的要求??? 高度湍流达到自洁效果??? 增加或减少板片即可满足工艺过程改变的要求??? 介质混合可能性小,离效安全??? 易于维护和清洗??? 结构紧凑介质耗量小,运行重量轻??? 到目前艾瑞德板式换热器循环原理图普遍应用于石油化工、电力、造纸、冶金、燃料乙醇、余热回收、区域供熱等各个行业,在这些工艺流程过程中充当加热器、冷却器甚至可作为制冷系统的蒸发器和冷凝器。目前我公司生产的可拆板式换热器循环原理图最高使用温度为250℃最高使用压力为2.5Mpa,最大组装面积可达2000m2。板材有各种不锈钢、钛、镍、哈氏合金可适用于不同的应用场合。鈳拆板式换热器循环原理图对一些特殊工艺流体有很大的优越性比如多组分介质蒸汽的冷凝、具有不同沸点的介质

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