山東換熱器密封墊2.3 流體兩端溫度的確定 若換熱器中冷熱流體的溫度都由工藝條件所規(guī)定，就不存在確定流體兩端溫度的問題。若其中一個(gè)流體僅已知進(jìn)口溫度，則出口溫度應(yīng)由設(shè)計(jì)者來確定。例如用冷水冷卻某熱流體，冷水的進(jìn)口溫度可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件作出估計(jì)，而換熱器出口的冷水溫度，便需要根據(jù)經(jīng)濟(jì)衡算來決定。為了節(jié)省水量，可使水的出口溫度提高些，但傳熱面積就需要加大;為了減小傳熱面積，則要增加水量。兩者是相互矛盾的。本次化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的操作條件給出換熱器中冷熱流體的溫度,因此就不存在確定流體兩端溫度的問題。 2.4 管子的規(guī)格和排列方法 (1)選山東換熱器密封墊擇管徑時(shí)，應(yīng)盡可能使流速高些，但一般不應(yīng)超過前面介紹的流速范圍。易結(jié)垢、粘度較大的液體宜采用較大的管徑。我國目前試用的列管式換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中僅有ф25×2mm 及 ф19×2mm 兩種規(guī)格的管子。 管子的選用可參照 GB151-1999，由于本設(shè)計(jì)要求大豆油為傳熱媒介黏度大，選擇19×2mm 兩種規(guī)格的管子。 管子的選用可山東換熱器密封墊參照 GB151-1999，由于本設(shè)計(jì)要求大豆油為傳熱媒介黏度大，選擇ф25×2mm。 (2)管長的選擇是以清洗方便及合理使用管材為原則。長管不便于清洗，且易彎曲。一般出廠的標(biāo)準(zhǔn)鋼管長為 6m，則合理的換熱器管長應(yīng)為 1.5、2、2.5、3、4.5 或 6m。系列標(biāo)準(zhǔn)中也采用這四種管長。此外，管長和殼徑應(yīng)相適應(yīng)，一般取 L/D 為 4~10(對直徑小的換熱器可大些)。 本設(shè)計(jì)選用 3m 以配合管子的排列和管子數(shù)量能滿足換熱要求。 (3)如前所述，管子在管板上的排列方法有等邊三角形、正方形直列和正方形錯(cuò)列等。等邊三角形排列的優(yōu)點(diǎn)有:管板的強(qiáng)度高;流體走短路的機(jī)會(huì)少，且管外流體擾動(dòng)較大 ， 因而對流傳熱系數(shù)較高;相同的殼徑內(nèi)可排列更多的管子。正方形直列排列的優(yōu)點(diǎn)是便于清洗列管的外壁，適用于殼程流體易產(chǎn)生污垢的場合;但其對流傳熱系數(shù)較正三山東換熱器密封墊角排25×2mm。 (2)管長的選擇是以清洗方便及合理使用管材為原則。長管不便于清洗，且易彎曲。一般出廠的標(biāo)準(zhǔn)鋼管長為 6m，則合理的換熱器管長應(yīng)為 1.5、2、2.5、3、4.5 或 6m。系列標(biāo)準(zhǔn)中也采用這四種管長。此外，管長和殼徑應(yīng)相適應(yīng)，一般取 L/D 為 4~10(對直徑小的換熱器可大些)。 本設(shè)計(jì)選用 3m 以配合管子的排列和管子數(shù)量能滿足換熱要求。 (3)如前所述，管子在管板上的排列方法有等邊三角形、正方形直列和正方形錯(cuò)列等。等邊三角形排列的優(yōu)點(diǎn)有:管板的強(qiáng)度高;流體走短路的機(jī)會(huì)少，且管外流體擾動(dòng)較大 ， 因而對流傳山東換熱器密封墊熱系數(shù)較高;相同的殼徑內(nèi)可排列更多的管子。正方形直列排列的優(yōu)點(diǎn)是便于清洗列管的外壁，適用于殼程流體易產(chǎn)生污垢的場合;但其對流傳熱系數(shù)較正三角排 8列時(shí)為低。正方形錯(cuò)列排列則介于上述兩者之間，即對流傳熱系數(shù)(較直列排列的)可以適當(dāng)?shù)靥岣摺?本設(shè)計(jì)選用等邊三角行排列，水對管子的腐蝕程度不高，相對于氣體，液體為媒介的換熱器更重要的是傳熱系數(shù)高。 (4)管子在管板上排列的間距(指相鄰兩根管子的中心距)，隨管子與管板的連接方法不同而異。通常，脹管法取 t=(1.3~1.5)d列時(shí)為低。正方形錯(cuò)列排列則介于上述兩者之間，即對流傳熱系數(shù)(較直列排列的)可以適當(dāng)?shù)靥岣摺?本設(shè)計(jì)選用等邊三角行排列，水對管子的腐蝕程度不高，相對于氣體山東換熱器密封墊，液體為媒介的換熱器更重要的是傳熱系數(shù)高。

板式換熱器簡介       板式換熱器是用薄金屬板（一般為不銹鋼)壓制成具有一定形狀波紋的換熱板片，然后加密封膠墊，疊裝而成的一種換熱器（見圖1）。主要由板片、密封膠墊、夾緊螺栓、壓緊板、整機(jī)框架等零部件組成。冷熱介質(zhì)通過相鄰換熱板片流經(jīng)各自通道，中間通過一層薄換熱板片進(jìn)行換熱,因此具有高效節(jié)能，換熱系數(shù)高，使用安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，休積小，占地少，組合靈活,調(diào)整維修方便等特點(diǎn)。

板式換熱器的清洗準(zhǔn)備工作

2.1板式換熱器結(jié)垢分析

板式換熱器一般可分為:水-水交換和汽-水交換兩種方式。水-水交換方式冷熱介質(zhì)均為水，且冷熱水溫差不大大概在70-90℃之間、兩邊結(jié)垢情況基木相同；汽一水交換方式熱介質(zhì)為水蒸氣，一般不易結(jié)垢。冷介質(zhì)為水，溫度約90℃,易結(jié)垢。其垢樣大致可分為水垢和污垢，尤以水垢為主。水垢主要是水中溶解的各種鹽類受熱分解溶解度降低而結(jié)晶沉積在傳熱片上，通常為碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、和硅酸鹽這類垢結(jié)晶政密比較堅(jiān)硬且難以清除。污垢一般是由顆粒細(xì)小的泥沙、塵土、不溶性鹽類的泥裝物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、藻類等組成，這種垢體積較大，疏松容易清除。

2.2清洗工藝選擇       板式換熱器的清洗方式分為閉路循環(huán)清洗和拆卸浸泡清洗兩種工藝，在清洗前可根據(jù)循環(huán)水質(zhì)進(jìn)行垢樣分析，對照下表選取相應(yīng)的清洗工藝：

　從二十世紀(jì)20年代出現(xiàn)應(yīng)用于食品工業(yè)的板式換熱器，其結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，因此陸續(xù)發(fā)展為多種形式。現(xiàn)在換熱器作為傳熱設(shè)備普遍應(yīng)用，在工業(yè)中應(yīng)用非常普及，特別是耗能量較大的領(lǐng)域，隨著節(jié)能技術(shù)的飛速發(fā)展，換熱器的種類越來越多，適用于不同介質(zhì)、不同工況、不同溫度以及不同壓力的換熱器其結(jié)構(gòu)和型式亦不相同，換熱器種類隨新型、高效換熱器的開發(fā)不斷更新，具體分類如下：

換熱器的分類

一、按傳熱方式的不同分類：

　　1、混合式換熱器

　　這類換熱器的主要工作原理是兩種介質(zhì)經(jīng)接觸而相互傳遞熱量，實(shí)現(xiàn)傳熱，接觸面積直接影響到傳熱量，這類換熱器的介質(zhì)通常一種是氣體，另一種為液體，主要是以涼水塔設(shè)備為主體的傳熱設(shè)備，但通常又涉及傳質(zhì)，故很難區(qū)分與塔器的關(guān)系，通常歸口為塔式設(shè)備，化工廠和發(fā)電廠用涼水塔為最典型的混合式換熱器。

　　2、蓄能式換熱器（簡稱蓄能器）

　　這種換熱器的原理是熱介質(zhì)先通過加熱固體物質(zhì)達(dá)到一定溫度后，冷介質(zhì)再通過固體物質(zhì)被加熱，冷熱交替使之到達(dá)傳熱量的目的。主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。

　　3、間壁式換熱器

　　這類換熱器原理是冷、熱兩種介質(zhì)被固體間壁隔開，并通過間壁進(jìn)行熱量交換的，這類換熱器的用量非常大，占總量的99%。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為管式、板式，其他型式。

二、按傳熱種類分類

　　1、無相變傳熱： 一般分為加熱器和冷卻器。

　　2、有相變傳熱：一般分為冷凝器和重沸器。重沸器又分為釜式重沸器、虹吸式重沸器、再沸器、蒸發(fā)器、蒸汽發(fā)生器、廢熱鍋爐。

三、按傳熱元件的不同分類

　　1、管式傳熱元件

　　有浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、填料函式換熱器、U型管式換熱器、蛇管式換熱器、雙殼程換熱器、單套管換熱器、多套管換熱器、外導(dǎo)流筒換熱器、折流桿式換熱器、熱管式換熱器、插管式換熱器、滑動(dòng)管板式換熱器等

　　2、板式傳熱元件

　　有螺旋板換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器、板式蒸發(fā)器、板式冷凝器、印刷電路板板換熱器等等

四、按非金屬材料換熱器的分類

　　有石墨換熱器、氟塑料換熱器、陶瓷纖維復(fù)合材料換熱器、玻璃鋼換熱器等

五、按空冷式換熱器的分類

　有干式空冷器、濕式空冷器、干濕聯(lián)合空冷器、電站空冷器、表面蒸發(fā)式空冷器、板式空冷器、能量回收空冷器、自然對流空冷器、高壓空冷器、穿孔板換熱器等等

六、按強(qiáng)化傳熱元件的分類

　　有螺紋管換熱器、波紋管換熱器、異型管換熱器、表面多孔管換熱器、螺旋扁管換熱器、螺旋槽管板換熱器、環(huán)槽管換熱器、縱槽管換熱器、螺旋繞管式換熱器、T型翅片管換熱器、新結(jié)構(gòu)高效換熱器、內(nèi)插物換熱器、鋸齒管換熱器等。

換熱器密封墊在發(fā)達(dá)國家各科研機(jī)構(gòu)尤其注重環(huán)保技術(shù)的研發(fā)以美嘉華國際為代表的一大批高科技企業(yè)近兩年陸續(xù)推出相關(guān)新技術(shù)引起國際注目中國國內(nèi)目前也在逐步向環(huán)保清洗劑新技術(shù)靠攏。 換熱器酸洗與環(huán)保清洗劑的對比(本文以福世泰克環(huán)保清洗劑為參考) (一)金屬腐蝕性 酸洗對換熱器、中央空調(diào)等熱交換設(shè)備都產(chǎn)生不可避免的腐蝕性損傷尤其是滲氫損傷會(huì)使金屬晶體組織受到破壞嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致氫脆和氫致裂紋對熱交換設(shè)備的安全運(yùn)行造成潛在的危險(xiǎn)。 環(huán)保清洗劑采用的是可生物降解的生物酸經(jīng)過國家權(quán)威機(jī)構(gòu)測試測得金屬腐蝕率僅為國家標(biāo)準(zhǔn)的 1/20甚至低于金屬在水中的腐蝕率是酸洗時(shí)金屬腐蝕率的百分之一甚至清洗劑原液對皮膚都不產(chǎn)生損傷。 (二)清洗效果 酸洗過程中由于清洗人員懼怕酸腐蝕設(shè)備造成設(shè)備損壞因此每次都不敢長時(shí)間清洗很容易造成清洗不徹底的情況雖然取得了一定的清洗效果但是很快又會(huì)產(chǎn)生水垢問題。 福世泰克環(huán)保清洗劑除依靠自身無腐蝕的優(yōu)勢外溶垢效率也非常高每公斤原液可以清除 4 公斤水垢而且大部分的清洗工作只需 2-3 小時(shí)即可完成提高了清洗效率。 (三)毒性及環(huán)境影響 酸洗廢液因其酸的腐蝕性和緩蝕劑分解造成的毒性對生物危害很大嚴(yán)重污染環(huán)境酸洗是有毒有害的高污染清洗。 福世泰克主要成分采用先進(jìn)的生物制劑所以可生物降解且無毒害無腐蝕以及不易燃如垢質(zhì)中不含有害物質(zhì)清洗廢液可以直接排放。 (四)清洗方法 酸洗對金屬有腐蝕作用。操作人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)如操作不當(dāng)容易造成設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞甚至報(bào)廢。

板式換熱器的清洗 1 概 述 用于銅加工的 SUPERCHANGER 板式換熱器有兩種清洗方式手動(dòng)清洗及就地清洗。如果條件具備應(yīng)盡可能使用就地清洗系統(tǒng)因?yàn)榫偷厍逑聪到y(tǒng)可用泵將水或清洗溶液輸送入裝置的內(nèi)部用不著拆開換熱器。如果就地清洗系統(tǒng)對貴廠并不切實(shí)際可通過手動(dòng)清洗方式清洗裝置。下面將著重對就地清洗清洗步驟作一些簡要論述。 2 板片清洗注意事項(xiàng) 1請勿使用鹽酸或含氯化物濃度超過 300×10-6 的水洗滌不銹鋼板片。 2不要使用磷酸或硫酸清洗鈦板。 3通常清洗溶液的濃度應(yīng)在 4%以下特殊情況除外清洗溶液的溫度不應(yīng)超過 60℃。 3 就地清洗CIP 就地清洗是清洗板片的首選方式 尤其是當(dāng) SUPERCHANGER 裝置中的工藝液體帶有腐蝕性時(shí)。在完成一個(gè)作業(yè)周期后應(yīng)通過排液管將殘留的液體排盡以免腐蝕板片。 清理換熱器時(shí)遵照下列步驟進(jìn)行。 1將換熱器兩邊進(jìn)出管口內(nèi)的液體排盡。如果排盡不了可用水將工藝液體強(qiáng)行沖出。 2用大約 43℃的溫水從換熱器的兩邊沖洗直到流出的水變得澄清且不含工藝流體。 

將沖洗的水排出換熱器連接就地清洗泵。見上述“板片清洗注意事項(xiàng)”的清潔劑選用建議 4要清洗徹底就必須使就地清洗溶液從板片的底部向頂部流動(dòng)以確保所有的板片表面都用清洗溶液弄濕。 在清洗多流程換熱器時(shí) 必須使清洗液反向流動(dòng)至少 1 2 的清洗時(shí)間以保證多流程所有板片表面的弄濕。 5最佳的清洗方案是使用就地清洗溶液以最大流速?zèng)_洗或以就地清洗噴嘴直徑允許最大流速清洗 噴嘴直徑 2 英寸允許的最大流速為 260GPM,噴嘴直徑 1 英寸允許的最大流速67GPM。如果能在徹底污染前按照制定的定期清洗計(jì)劃進(jìn)行就地清洗作業(yè)那么清洗效果會(huì)更好。 6用就地清洗溶液清洗完后再用清水徹底沖洗干凈。 如果換熱器是用鹽水作為冷卻介質(zhì)在清洗作業(yè)開展前應(yīng)先將鹽水盡量排干凈然后用冷水將換熱器沖洗一遍。 如果在用熱就地清洗溶液對換熱器兩邊清洗之前 將所有的鹽水側(cè)底沖洗干凈對設(shè)備的腐蝕將最小。 4 反沖洗及網(wǎng)式過濾器 通常當(dāng)換熱器中有纖維狀物及大顆粒物質(zhì)存在時(shí)對裝置進(jìn)行反沖洗的效果相當(dāng)明顯。用下列兩種方式之一可達(dá)到反沖洗的目的 1用清水與正常操作相反方向沖洗裝置。 2布置管道并在管道上設(shè)置閥門以便在固定的時(shí)間內(nèi)在產(chǎn)品邊以反向模式作業(yè)。這種特殊模式特別適合產(chǎn)品是蒸汽的換熱器。 3當(dāng)水流中含有相當(dāng)數(shù)量的固體或纖維物質(zhì)時(shí)建議在換熱器前面的供水管線上裝網(wǎng)式過濾器。這樣可減少反向沖洗的次數(shù)。 5 就地清洗的原則 1當(dāng)換熱器尚熱、帶壓、載液或正處于作業(yè)中時(shí)決不要打開換熱器。 

 難于清除， 增加了維修成本, 不但耗費(fèi)人力和物力資源, 并將使受熱面受到損傷, 降低換熱器壽命。 3. 水垢產(chǎn)生后、 將減少傳熱面循環(huán)、 增強(qiáng)傳熱面內(nèi)外水循環(huán)水的流通阻力, 嚴(yán)重時(shí)流通截面很小, 甚至被完全堵塞， 應(yīng)會(huì)使換熱器不能夠正常運(yùn)行。 為了避免以上后果的發(fā)生, 經(jīng)常采用超出當(dāng)前設(shè)計(jì)單位或經(jīng)營單位常用劑量軟化、 磁性材料、 防垢處理, 鈉離子交換的處理方法。 為促進(jìn)加工方法的進(jìn)一步認(rèn)識, 下面將軟化處理方法的原理、 配方和操作方法進(jìn)行了介紹。 1. 加藥軟化處理 加藥軟化處理， 具有方法簡單、 效率高、 經(jīng)濟(jì)性好和不需要專門的制水 設(shè)備等特點(diǎn)， 是一種實(shí)用性很強(qiáng)的防垢水處理方法。 根據(jù)加藥的方法不同， 分校正劑處理和防垢處理兩種. 2 . . 磁化防垢處理 磁化防垢處理原理是利用水分子, 具有極性的水分子的結(jié)合。 當(dāng)流體通過高強(qiáng)度的磁場, 水中的多分子締合體和離子磁場的作用， 原來單散的多離子組成的締合體被拆散為單個(gè)的或短鍵的締合體， 它們以一定的速度垂直切割外界磁場的磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流。 因此, 每個(gè)離子與外界磁場建立新領(lǐng)域, 建立在相鄰的極性離子、 有序、 相互吸引壓縮、形成條件的改變, 導(dǎo)致結(jié)晶的改變， 形成的結(jié)晶物很松弛、 抗壓強(qiáng)度、拉伸能力差、 并且很脆、 凝聚力和附著力很弱, 他們不易附著上受熱面上形成水垢。 3. 離子的阻垢水處理 離子的防垢水處理是一種新的、 先進(jìn)的水處理設(shè)備在熱水循環(huán)系統(tǒng),中央空調(diào)系統(tǒng)、 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的應(yīng)用, 取得了滿意的效果, 是防垢新型水處理設(shè)備, 尤其在熱交換器應(yīng)用, 效果會(huì)更加顯著。

換熱器清洗機(jī)械清洗方法 從換熱器面上清除污垢的方法， 根據(jù)工作原理分有機(jī)械清洗法和化學(xué)清洗法兩類； 根據(jù)設(shè)備是否運(yùn)行分在線清洗和非在線清洗。 下面首先來介紹下?lián)Q熱器清洗的機(jī)械清洗方法， 它是靠流體的流動(dòng)或機(jī)械作用提供一種大于污垢粘附力的力而使污垢從換熱面上脫落。 機(jī)械清洗的方法有兩類： 一類是強(qiáng)力清洗法， 如噴水清洗、 噴汽清洗、 噴砂清洗、 刮刀或鉆頭除垢等； 另一類是軟機(jī)械清洗， 如鋼絲刷清洗和膠球清洗等。下面分別介紹這幾類方法： 噴水清洗， 是用高壓水噴射或機(jī)械沖擊的除垢方法。 采用這種方法時(shí)水壓一般為 20~50MPa。 現(xiàn)在也有采用更高壓力的 50~70Mpa。 噴汽清洗， 這種清洗器在設(shè)計(jì)和運(yùn)行上與噴水清洗器類似， 用這種設(shè)備將蒸汽噴入換熱器的管側(cè)和殼側(cè)， 靠沖擊力和熱量除去污垢。 噴砂清洗， 是將篩分的石英砂(一般粒徑在 3~5mm)用壓縮空氣(300~350kPa)通過噴槍產(chǎn)生強(qiáng)大的線速度， 沖刷換熱器的管內(nèi)壁， 清除掉污垢， 使管子恢復(fù)原有的換熱特性。 刮刀或鉆頭除垢， 這種清洗機(jī)械只適用于管子或圓筒里面的污垢。 在撓性旋轉(zhuǎn)軸的頂端安裝除垢的刮刀或鉆頭， 靠壓縮空氣或電力(也有使用水力或蒸汽的)使刮刀或鉆頭旋轉(zhuǎn)。 膠球清洗， 是用噴丸清洗器進(jìn)行的。 噴丸清洗器是由海綿球和將球推進(jìn)需清洗的管子內(nèi)部的流體噴槍組成， 球?yàn)榕趶椥危?以半硬質(zhì)發(fā)泡聚氨基脂的海綿體擠壓而成， 富有彈性。

換熱器 清洗 換熱器清洗 換熱器清洗原因 清洗在化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程中由于很多方面的原因換熱器設(shè)備等和管道線路線中都會(huì)產(chǎn)生很多如結(jié)焦、油污垢、水垢、沉積物、腐蝕產(chǎn)物、聚合物、等污垢。 產(chǎn)生的這些污垢會(huì)使設(shè)備和管道線路失效裝置系統(tǒng)會(huì)發(fā)生生產(chǎn)下降能耗、物耗增加等不良情況污垢腐蝕特別嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使流程中斷裝置系統(tǒng)被迫停產(chǎn)直接造成各種造成經(jīng)濟(jì)損失甚至還有可能發(fā)生惡性生產(chǎn)事故。 在科學(xué)發(fā)展的今天要想完全的避免污垢的產(chǎn)生是幾乎不可能的所以換熱器等設(shè)備的清洗便成為工業(yè)生產(chǎn)尤其是石油化工及熱電工廠生產(chǎn)中所不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 換熱器清洗發(fā)展 受傳統(tǒng)思維觀念及清洗技術(shù)資源匱乏和缺失等因素的影響?yīng)４蠖鄶?shù)企業(yè)及個(gè)人對換熱器結(jié)垢的影響及清除工藝還停留在機(jī)械、高壓水、化學(xué)酸洗等傳統(tǒng)的"破壞性"工藝和觀念方面;而且簡單地認(rèn)為設(shè)備清洗只有在嚴(yán)重影響生產(chǎn)的情況下才會(huì)考慮其不知水垢的生成在不斷影響著企業(yè)的能耗吞噬著企業(yè)的利潤。而且單一為了降低清洗的費(fèi)用選擇了對設(shè)備有損害和腐蝕的清洗方法造成設(shè)備的報(bào)廢和生產(chǎn)的停滯付出了比清洗劑高幾百倍甚至上千倍的代價(jià)。比如某水泥集團(tuán)采用草酸清洗換熱器每次清洗時(shí)間都不敢超過 2 個(gè)小時(shí)因清洗的不夠徹底所以清洗時(shí)間有以前的一年一次變?yōu)楝F(xiàn)在的一年三次增加了兩次的停機(jī)停產(chǎn)時(shí)間間接地給企業(yè)造成了損失。 目前各國都在全力發(fā)展環(huán)保清洗技術(shù)以求降低能耗扼止對環(huán)境的過度破壞。