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板式換熱器是否可以作為板式冷凝器使用呢?

板式換熱器是否可以作為板式冷凝器使用呢?
板式冷凝器作為板式換熱器的一種,是專為冷凝工況設計的換熱器。當冷凝量較小、溫度較高時,我們可用普通板換來當冷凝器使用,但在很多冷凝工況,特別是流量較大、溫度較低的汽相冷凝時,采用專為冷凝工況設計的板式冷凝器將帶來的優越性。
普通板換,一般是為液-液換熱工況而設計,既冷熱兩側都是液體。其板片結構一般采用人字形波紋設計。圖1所示為我司gj-a-m系列板型,是一種使用范圍較廣、傳熱效率較高的通用型板式換熱器,分析其版面結構,可以很容易看出,波紋為人字形波紋,采用統一大小的角孔設計。
專用冷凝器,一般是為汽-液工況而優化設計,即熱流體為大體積流量的蒸汽,冷流體為循環冷卻水(或其他冷卻介質,一般為液態)。圖2所示為我司gj-l系列板型,是一種專為冷凝工況設計的專用板式冷凝器。其采用凹凸形波紋設計,并采用了特殊的角孔設計。
通過對兩種類型板片波紋、流道、角孔等特征對比分析如下:
1:波紋。普通板換一般為人字形波紋設計,主要目的是使流體達到湍流,強化傳熱。采用不同的波紋角度設計,主要是為了平衡傳熱與阻力損失。而板式冷凝器采用特殊的波紋設計,蒸汽側波紋主要起到支撐流道作用,而冷卻水側的波紋起到強化傳熱作用。
2:流道。普通板換一般采用2-4mm的板間距設計,可以設計為淺密波紋,這樣能獲得更高的湍流增強傳熱。而板式冷凝器采用寬窄流道設計,擁有大而平直的蒸汽寬流道,小而曲折的冷卻水窄流道,極大的提高了汽水傳熱能力。
3、角孔。普通板換角孔通常一樣大,這也符合兩側液-液流體換熱的特性;而板式冷凝器不同,其專有的特征是蒸汽進口非常大,這是因為一般冷凝汽體的體積非常巨大,是冷卻流體的十幾甚至幾十倍,而冷凝液體積又急劇縮小,所以冷凝水接口可以設計得較小。板式冷凝器采用優化設計了蒸汽進口和冷凝水出口,能滿足大量蒸汽冷凝的需求,甚至大量低溫蒸汽的冷凝需求。
通過簡單對比,我們再回答板式換熱器是否可以作為板式冷凝器來使用這個問題,答案是:小冷凝量,小體積量可以使用,但大流量、大體積量,我們推薦優先選擇專用的板式冷凝器。
由于我國板式冷凝器發展較晚,因此國內有很多廠家用普通板式換熱器來代替板式冷凝器,發現效果也還可以。當然,這個的效果指的是和列管冷凝器的相比,并不是和專業的板式冷凝器對比。因此很多人誤認為普通板換可以代替板式冷凝器。其實普通的板式換熱器作為冷凝器有一定的局限性,具體原因如下:
1:普通板式換熱器通常四個角孔一樣大。因為氣體和液體的密度相差巨大,在相同質量流量下考慮到蒸汽流速不能太快,所以需要一個特別大的進口,我們可以設想一個四個角孔都是dn500的普通是板式換熱器,那將是一塊非常巨大的板片,不僅增加了制造難度,還會導致資源的浪費,因為四個角孔特別大,但是他們所占的地方并不參與傳熱。 所以在蒸汽流量比較大的時候,很難找到那種板片面積和角孔都特別大的板片。此時,普通板式換熱器并不能代替板式蒸發器。
2:冷凝過程中,我們總是希望冷凝蒸汽的壓降盡可能小,因為如果蒸汽壓力變小,相對應的冷凝溫度也會變小,此時熱冷流體溫差變小,需要的換熱面積增大。造成不必要的浪費。由于普通板式換熱器角孔比較小的原因,往往導致蒸汽進口流速過快,壓降增大。蒸汽壓力降低,面積增大。
3:板式冷凝器和普通板式換熱器波紋形式不同,人字形波紋主要是增強湍流,強化傳熱,凹凸波紋主要目的支撐,是快速排出冷凝液,減薄液膜厚度,從而減小熱阻,強化傳熱。除此之外,板式冷凝器的冷凝側和循環水測板間距并不一樣,這樣設計可以使蒸汽走寬流道,降低流速,從而降低壓降,循環水走窄流道,從而增大流速,起到強化傳熱的作用。
綜上,普通板式換熱器可以作為板式冷凝器使用,但是受到冷凝汽體流量的限制,流量不同太大,同時壓降也會比板式冷凝器高。所以,在選擇板式冷凝器和普通板式換熱器的時候,板式冷凝器應該作為,如果受條件限制,也可以暫時用普通板式換熱器替代。

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