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  1、换热器种类
  换热器(heat exchanger),是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位,其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用广泛。
  数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右,主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中,石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场,其市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元,食品工业也有近30亿元的市场。另外,航天飞行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电、多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器,这些市场约有130亿元的规模。
  国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、减少传热面积、降低压降、提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长,我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长,2011年至2020年期间,我国换热器产业将保持年均10-15%左右的速度增长,到2020年我国换热器行业规模有望达到1500亿元。
  按结构分类可分为:浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
  板式换热器:
  板式换热器高清图最典型的间壁式换热器,它在工业上的应用有着悠久的历史,而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。主体结构由换热板片以及板间的胶条组成。长期在市场占据主导地位,但是其体积大,换热效率低,更换胶条价格昂贵(胶条的更换费用大约占整个过程的1/3-1/2)。主要应用于液体-液体之间的换热,行业内常称为水水换热,其换热效率在5000w/m2.K。
  为提高管外流体给热系数,通常在壳体内安装一定数量的横向折流档板。折流档板不仅可防止流体短路,增加流体速度,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍动程度大为增加。常用的档板有圆缺形和圆盘形两种,前者应用更为广泛.。
  由于中国新版GMP的推出,板式换热将逐渐退出食品,饮料,制药等卫生级别高的行业。
  管壳式换热器:
  管壳式换热器图解管壳式(又称列管式) 换热器是管壳式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成,壳体多呈圆形,内部装有平行管束或者螺旋管,管束两端固定于管板上。在管壳换热器内进行换热的两种流体,一种在管内流动,其行程称为管程;一种在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。管子的型号不一,过程一般为直径16mm 20mm或者25mm三个型号,管壁厚度一般为1mm,1.5mm,2mm以及2.5mm。进口换热器,直径最低可以到8mm,壁厚仅为0.6mm。大大提高了换热效率,2012年来也在国内市场逐渐推广开来。管壳式换热器,螺旋管束设计,可以最大限度的增加湍流效果,加大换热效率。内部壳层和管层的不对称设计,最大可以达到4.6倍。这种不对称设计,决定其在汽-水换热领域的广泛应用。最大换热效率可以达到14000w/m2.k,大大提高生产效率,节约成本。
  同时,由于管壳式换热器多为金属结构,随着中国新版GMP的推出,不锈钢316L为主体的换热器,将成为饮料,食品,以及制药行业的必选。
  双管板换热器 也称P型换热器:
  该热换器是在管壳式换热器的两头各加一个管板,可以有效防止泄漏造成的污染。市场上国产品牌较少,价格昂贵,一般在10万元以上,进口可以到几十万,符合新版GMP规定,虽价格昂贵,但决定其市场广阔。
  2、注意事项
  1、保持管网的清洁。无论是在工作前还是工作完成后,都必须对管网进行清洁处理,这样做的目的是为了避免发生换热器堵塞的现象。还要注意及时对除污器以及过滤器的清洗,让整个工作顺利完成。
  2、严重把关软化水。对于水质把关是相当重要的,在进行对软化水水质处理的前提下,首先要认真检查系统中的水和软化罐水质问题,确定合格后方可进行注入处理。
  3、新系统检验。对于一些新系统来说,不能马上与换热器进行交替使用,首先需把新的系统在指定的时间段运行,让它有了一个运行模式后,此时方可以把换热器并入系统中使用,这样做的目的完全是为了避免管网中的杂质破坏换热器设备。
  3、换热器的清洗方法及注意事项
  换热器保持板片的清洁是保持高传热系数的重要条件之一。在板片间,介质是沿着狭窄曲折的流道运动的,即使产生不太厚的垢层,也将引起流道的变化,显著地影响流体的运动,使压降增大,传热系数下降。
  1、 化学清洗法
  这种方法是将一种化学溶液循环地通过换热器,使板片表面的污垢溶解、排出。此法不需要拆开换热器,简化了清洗过程,也减轻了清洗的劳动程度。由于板片波纹能促进清洗液剧烈湍流,有利于垢层溶解,所以化学清洗法是比较理想的方法。
  2、机械(物理)清洗法
  这种方法是将板片后用刷子进行人工洗刷,从而达到清除板片表面污垢的目的。此法虽然比较直接,但对较坚硬、较厚的垢层,不易清洗干净。
  高压水射流清洗换热器属于物理清洗方法,与传统的人工、机械清洗及化学清洗相比,有诸多优点:清洗成本低、清洗质量好、清洗速度快,而且不产生环境污染,对设备没有腐蚀。我国高压水射流清洗技术发展比较迅速,水射流工业清洗的比重在大中型城市及企业已接近20%,并且以每年10%左右的速度增长,可谓方兴未艾。预计6-7年时间,在中国工业清洗行业中,高压水射流清洗技术将要占绝对优势,是我国工业清洗的必由之路。
  3、 综合清洗法
  对于污垢层比较坚硬又较厚的情况,单纯采用上述一种方法都难以清洗干净。综合法是先用化学清洗法软化垢层,再用机械(物理)清洗法除去垢层,以保持板片清洁干净。
  4、 清洗时的注意事项
  ① 化学清洗时溶液要保持一定的流速,一般为0.8~1.2m/s。其目的在与增加溶液的湍流程度。
  ② 对于不同的污垢应采用不同的化学清洗液。除了经常采用的稀释纯碱溶液外,对于水垢可用5%的硝酸溶液。在纯碱生产中生成的垢,可用5%的盐酸溶液。但不得使用对板片产生腐蚀的化学洗剂。
  ③ 机械(物理)清洗时不允许用碳钢刷子刷洗不锈钢片,以免加速板片的腐蚀。同时不能使板片表面划痕、变形等。
  ④ 清洗后的板片要用清水冲洗干净并擦干,放置时应防止板片发生变形。