板式冷凝器是根據(jù)板式換熱器的作用來(lái)命名的一種換熱設(shè)備,主要是冷凝作用。今天小編為大家實(shí)驗(yàn)分析一下普通板式換熱器可以當(dāng)做板式冷凝器嗎? 當(dāng)蒸汽飽和壓力在0.04~0.4MPa范圍內(nèi)
板式冷凝器是根據(jù)板式換熱器的作用來(lái)命名的一種換熱設(shè)備,主要是冷凝作用。今天小編為大家實(shí)驗(yàn)分析一下普通板式換熱器可以當(dāng)做板式冷凝器嗎?當(dāng)蒸汽飽和壓力在0.04~0.4MPa范圍內(nèi)應(yīng)用普通板式換熱器還是很經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。
例如用板式換熱器冷凝氯化物聚合反應(yīng)時(shí)脫出之水蒸汽,在真空度為6666.1-3332.2Pa時(shí),與相同條件下管殼式換熱器相比,其冷卻水用量減少了10倍左右。雖然其傳熱系數(shù)只有800W/m²K,但比管殼式仍大1倍左右。
用普通板式換熱器用于冷凝,換熱效果好的例子也有很多。如XH3板式換熱器應(yīng)用于上海嘉定化肥廠變換工段;用50m²的板式換熱器代替215m²的列管式加熱器。不僅解決了原來(lái)加熱器的腐蝕問(wèn)題,且將進(jìn)鍋爐軟水從30℃升溫至95℃,回收了大量熱量。節(jié)能效益較好,每噸氨回收12.14X105J熱量。因此,板式換熱器冷凝蒸汽,傳熱系數(shù)高,冷卻水用量少,占地面積小,投資省。
但用于液液換熱的板式換熱器冷凝蒸汽時(shí),有兩個(gè)較大的缺點(diǎn):
1、由于板式換熱器的流體流通總管是由各板片上的角孔組成。對(duì)于液液換熱來(lái)說(shuō),此角孔的直徑是根據(jù)液體的流量來(lái)設(shè)計(jì)的,但當(dāng)用于冷凝蒸汽時(shí),蒸汽的體積流量很大,故流速往往太高,使冷凝器的壓力損失過(guò)大;
2、普通的板式換熱器,其板片的波型主要考慮強(qiáng)化傳熱,而且是單相傳熱。而冷凝時(shí)為提高傳熱速率,主要考慮冷凝液能迅速排走,避免在傳熱面上形成過(guò)厚的液膜。兩者的傳熱過(guò)程很不相同,因此有必要設(shè)計(jì)制造專用于冷凝的板式換熱器。
在對(duì)各國(guó)設(shè)計(jì)的板型進(jìn)行比較后得出,對(duì)于板式冷凝器傳熱板的波紋,為了增加傳熱速率,應(yīng)盡量使冷凝液迅速排走。利用冷凝液在凹槽內(nèi)的表面張力大于凸出表面這一特點(diǎn),適當(dāng)布置排液凹槽,使凸面上雖然仍是膜狀冷凝但液膜很薄,故能增加傳熱速率。凹槽內(nèi)傳熱雖慢,但兩因素綜合起來(lái)還是增加了傳熱速率
另外,在同一冷凝器板片上,上部蒸汽流速大,傳熱系數(shù)高,冷凝量較大,故其排液支路應(yīng)設(shè)計(jì)得較大,而下部由于氣流速度小,傳熱量少,故排液支路可以小一些。對(duì)于總流路,因下部積累了上部流下的冷凝液,故應(yīng)增加其流通能力。
對(duì)于不同介質(zhì),其表面張力不一致,冷凝器板片的波型應(yīng)有不同的設(shè)計(jì),如凹槽的深淺與大小,淺槽與深槽的相間布置等。以上設(shè)計(jì)分析皆以膜狀冷凝為前提。但要使膜狀轉(zhuǎn)化為滴狀冷凝,其冷凝速率將大大提高,其傳熱系數(shù)比膜狀冷凝高10-20倍。使膜狀冷凝轉(zhuǎn)化成滴狀冷凝有很多方法,如采用與冷凝液附著力很小的傳熱面材料,在傳熱面上涂覆化學(xué)或靜電化學(xué)涂層,加助凝劑或施以外力以降低膜厚等。以上這些,僅根據(jù)各國(guó)設(shè)計(jì)出的板式冷凝器板片做的實(shí)驗(yàn)分析,僅供參考。還需要廠家根據(jù)用戶具體工況選型計(jì)算得出適合用戶使用的換熱器型號(hào)。