板式换热器在船舶行业中,被广泛应用于多种关键系统:
一、主辅机滑油与淡水冷却:可拆板式换热器用于船舶主辅机的润滑油和淡水冷却,如主机缸套水冷却、齿轮箱滑油冷却等。
二、船舶冷却系统采用高低温淡水回路的设计,通过分层冷却提升效率并降低成本:通过高低温淡水回路分别冷却不同设备,降低成本。例如高温淡水冷却主机,低温淡水冷却热交换器,再通过海水冷却。
三、燃油预热:在低温环境下对重油进行加热以提高燃烧效率,可拆板式换热器采用钛板片应对含硫燃油的腐蚀。通过油-水换热维持齿轮箱和轴承的润滑性能,可拆板式换热器的高温差适应性提升热回收效率。
四、制冷与空调系统:钎焊式板式换热器用于氟利昂等制冷剂的冷却,可承受高压(3.0-4.0MPa)并减少泄漏风险。
五、生活热水供应:通过可拆板式换热器实现瞬时热水供应,适应船舶狭小空间需求;
六、海水淡化与压载水处理多级闪蒸与反渗透:在海水淡化装置中用于热交换,钛材质耐盐雾腐蚀,可拆式结构便于清理结垢。
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钎焊板式换热器是传统板式换热器的小型化,其换热器板片多采用304/316L不锈钢压制成型。
相邻的板片的凹凸纹路呈180°相反组合,在其脊线位置形成交错的接触点。这些接触点在真空焊接后闭合,以此形成复杂的交错槽道系统,换热器中的介质在这些槽道中产生强烈的紊流,从而达到高传热的效果。
钎焊的材料一般为紫铜,铜的熔点在1083℃左右,而不锈钢在1539℃。在真空中加热到1100℃以上时,铜焊料熔融后在虹吸原理下在这些接触点处填充。此外,市面上也有使用镍作为钎焊材料的产品。钎焊板式换热器一般能承受温度在-196到225℃,耐压≤4.5MPa,能满足绝大部分的使用情况。同时因采用不锈钢作为基体,对介质的要求有一定的放松。一般要求介质PH值6-8,氯离子等要求在200mg/L以下。
在选用换热器时,注意换热器的效率,一般厂家提供的数据在90%以上。但在实际应用中,这个数据是虚高的,考虑到后期可能出现的结垢等问题,换热效率建议在计算时采用70%-80%。
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板式换热器中不同材质的胶垫的使用场景:
1.丁腈橡胶(NBR)
温度范围:-25℃至110℃
适用介质:矿物油、润滑油、动植物油、热水、盐水等非极性介质。
行业应用:石油化工:用于冷却润滑油、燃油等油品;暖通空调:水-水换热系统中的密封;食品加工:非脂肪类食用油的冷却(需符合卫生标准)。
2.三元乙丙橡胶(EPDM)
温度范围:-20℃至160℃(溶剂型可达150℃)
适用介质:热水、水蒸气、弱酸弱碱溶液、食品饮料、牛奶等。
行业应用:制药行业:高温灭菌和乳液冷却;食品饮料:果汁、啤酒的巴氏杀菌;暖通系统:高温水蒸气换热场景。
3.氟橡胶(FKM)
温度范围:-30℃至180℃(特种氟橡胶可达130℃)
适用介质:强腐蚀性介质(如高浓度硫酸、含醇燃油)、非极性矿物油。
行业应用:化工行业:含硫原油、有机含硫化合物处理;电力行业:透平油冷却;特殊工业:核工业或高腐蚀性环境。
4.氢化丁腈橡胶(HNBR)
温度范围:-25℃至150℃适用介质:含硫油品、高温食用油、导热油等。
行业应用:炼油工业:含硫化氢介质的换热;食品加工:高温食用油冷却;能源行业:导热油系统的密封。
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现实中,因为可拆板式换热器的可维护性,经常性的对可拆板式换热器的易损配件:板片和胶垫进行替换。
一般可以根据现场铭牌,判断板换的型号,而从得出外形尺寸和中心距。但是板片的波纹深度和角度,需要通过计算或者根据工况经验来判断:波纹深度,可以结合板片数和A尺寸进行数据计算,可以得出波纹深度的大小;板片角度可以根据现场的压损要求或者工况进行推断;
胶垫的尺寸判断:根据铭牌提供的型号得出板式换热器型号的同时,可以确定胶垫的尺寸和波纹深浅,但是胶垫的材质,通常根据介质物性进行判断,例如:油性工况会导致胶垫溶胀,所以会选择NBR,食品级板换,通常考虑卫生级要求,通常会使用EPDM食品级胶垫......