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熱管換熱器與板式換熱器的區(qū)別是什么
換熱器的種類(lèi)有很多，常見(jiàn)的是板式和熱管兩種。那么它們兩個(gè)的區(qū)別是什么呢?接下來(lái)我們看看通豪專(zhuān)家給出的分析：
1、體狀態(tài)比較
對(duì)于水 /水管式換熱器來(lái)講，冷卻水在管束內(nèi)流動(dòng)被冷卻水在管束外流動(dòng)，管束內(nèi)介質(zhì)的流速一般在 0.8 -1.2m/s左右(視冷卻水側(cè)的壓降要求)，故其流動(dòng)狀態(tài)為層流，管束的直徑一般為10mm-15mm之間。由于冷卻水質(zhì)一般選用海水、河水或冷卻塔水，故很容易引起結(jié)垢，形成絕熱層，造成熱傳遞效率急劇下降，因此必須經(jīng)常清洗去除結(jié)垢，以保證傳熱效果。
對(duì)于水 /水板式換熱器來(lái)講，冷卻水和被冷卻水在板片的兩側(cè)對(duì)流，介質(zhì)流速一般在 0.5 -7 m/s左右(視介質(zhì)的允許壓力降)。由于板片呈魚(yú)骨形的形狀，故其流動(dòng)為旋轉(zhuǎn)湍流，其流體通道為 4mm-8mm之間(視選擇的型號(hào)而定)。由于流體的流動(dòng)狀態(tài)均為旋轉(zhuǎn)湍流，故冷卻水質(zhì)可為海水，河水或冷卻塔水，也不太容易引起結(jié)垢，故清洗頻率要比管殼式低得多。
2、換熱效率比較
管 /殼式換熱器中冷卻水為層流，故在管壁上流速為零，傳熱須徑水的傳熱來(lái)進(jìn)行(另外，冷側(cè)介質(zhì)和熱側(cè)介質(zhì)的流動(dòng)成 900 ，而不形成對(duì)流)。對(duì)于水 / 水換熱器，其傳熱系數(shù) K 值一般為 800-1200w/m2*K 。
板式換熱器中，冷卻水側(cè)和被冷卻水側(cè)流動(dòng)均為湍流，流道中的介質(zhì)不斷地在板壁和通道中心進(jìn)行置換。另外，冷側(cè)介質(zhì)和熱側(cè)介質(zhì)的流動(dòng)形成18 00 ，形成對(duì)流，故換熱效率很高。對(duì)于水/ 水換熱器，其傳熱系數(shù) K 值一般為 4000-7000w/m2K 。由此可節(jié)省 4-5 倍的換熱面積。
3、端溫差比較
管式換熱器的流動(dòng)狀態(tài)和二中介質(zhì)流向決定了端溫差比較高(即冷卻水進(jìn)口溫度和被冷卻水出口溫度之差)，一般為8 ℃ 左右，如果管式換熱器的端溫差必須是1 ℃ 的話則這個(gè)管式換熱器的長(zhǎng)度必須達(dá)到80m 長(zhǎng)，這在電廠設(shè)備安裝中是不可想象的。
板式換熱器的流動(dòng)狀態(tài)和二種介質(zhì)流向決定了端溫差很小，可以經(jīng)濟(jì)地做到 1 ℃ 左右的端溫差。這對(duì)于在夏天工況，冷卻水的溫度較高，一般到達(dá)到33 ℃ -37 ℃ 。若采用板式換熱器，則很容易使被冷卻水溫度降到 35 ℃ -38 ℃，這就保證了汽輪發(fā)電機(jī)組及輔機(jī)的額定出力和正常工作(因發(fā)電機(jī)冷卻水溫若大于37 ℃則出力將受影響)。而管殼式換熱器的端溫差決定了在夏季工況下，汽輪發(fā)電機(jī)組及輔機(jī)無(wú)法保證額定出力和正常工作。
4、投資比較
由于管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)和傳熱效率，使得其用材較多，故價(jià)格較高。而板式換熱器的結(jié)構(gòu)和傳熱效率決定其用材很少，價(jià)格較管殼式換熱器低得多。若冷卻水質(zhì)是海水和有海水倒灌的江河水，材料需采用耐海水腐蝕的材料，如鈦材。
5、 安裝比較
管殼式換熱器的自身重量一般是板式換熱器的 5倍左右，故在運(yùn)輸和安裝時(shí)，需采用較大的運(yùn)輸設(shè)備和安裝設(shè)備來(lái)運(yùn)輸和安裝。另外由于自身的重量較大，故其基礎(chǔ)設(shè)施也較龐大，無(wú)論從費(fèi)用和時(shí)間都是比較大的。
由于板式換熱器重量只有管殼式換熱器的 20% ，故無(wú)論是運(yùn)輸還是安裝都是相當(dāng)容易的。基本上無(wú)需做設(shè)備基礎(chǔ)。因此，安裝費(fèi)用和時(shí)間可大大地節(jié)省。
6、占地比較
管殼式的結(jié)構(gòu)確定了其占地較大，并且為了維修還須考慮抽芯長(zhǎng)度，另外管殼式的接管都在兩側(cè)，故其總數(shù)占地面積要比其設(shè)備本身的占有面積還要大得多。
而板式換熱器的結(jié)構(gòu)極為緊湊，其設(shè)備本身占地面積極小只有管殼式的 20%左右(不需要考慮維護(hù)保養(yǎng)和修理時(shí)額外的空間)。另外，板式換熱器的接管都在固定板一側(cè)，故其總的占地面積要比管殼式的總的占地面積要少的多。
7、 靈活性比較
管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)決定了一旦確定了某一熱交換量后，其管束數(shù)量和外殼及長(zhǎng)度都已確定，故其熱交換量無(wú)法再改變。
板式換熱器的結(jié)構(gòu)卻能很容易滿足熱交換量的變化，一般在幾小時(shí)內(nèi)，就可簡(jiǎn)單地在框架長(zhǎng)度范圍內(nèi)增加減少板片，從而滿足新的技術(shù)參數(shù)的要求。由于在電廠的運(yùn)行中，有許多不可預(yù)見(jiàn)或額外增加的熱交量，故板式換熱器這一功能顯得尤為重要。
8、壽命比較
管殼式換熱器不論從殼體和管束的強(qiáng)度設(shè)計(jì)都足以滿足電廠的長(zhǎng)期使用，但由于冷卻水側(cè)壓力不可能完全恒定，其產(chǎn)生的壓力波作用于脹管處，故較容易產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，甚至泄漏。
板式換熱器的板片之間金屬與金屬接觸，可以形成無(wú)振動(dòng)的剛性整體，故板片的壽命足以滿足電廠長(zhǎng)期使用的要求。而密封條的壽命一般視介質(zhì)的溫度而定，一般來(lái)講介質(zhì)溫度若為70 ℃ ，則平均壽命達(dá) 12 年之久。
9、維修比較
一般來(lái)講，管式換熱器中管束達(dá)幾百根，若要清除管中的結(jié)垢，因無(wú)法知道哪些管束結(jié)垢，必須對(duì)每一根管束進(jìn)行清洗。另外打開(kāi)管殼式換熱器一般需要60-90分鐘，所以清洗一次管殼式換熱器需要較長(zhǎng)時(shí)間。另外，管束都在殼體內(nèi)部，哪一根管束滲漏和泄漏，在一般情況下無(wú)法探測(cè)和發(fā)現(xiàn)，所以電廠有時(shí)不得不調(diào)換整套管束，這就需花費(fèi)大量的資金和時(shí)間。
板式換熱器一般可用化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗，無(wú)須打開(kāi)， 30-60分鐘就可清洗干凈。即便需要打開(kāi)檢查和清洗，只要卸下夾緊螺栓，即可檢查全部傳熱表面，拆卸換熱器一般只需要 15分鐘，哪些需要重點(diǎn)清洗，一看即知，所以拆開(kāi)清洗一次板式換熱器只需要很少時(shí)間即可完成。
另外，板式換熱器叫少產(chǎn)生內(nèi)漏(由其結(jié)構(gòu)決定)，又很容易發(fā)現(xiàn)哪一板片滲漏或泄漏，因此極大地節(jié)省資金和時(shí)間。
10、冷卻水量比較
由于管殼式的特殊結(jié)構(gòu)，一般冷卻水量和被冷卻水量之比為 1.8-2.51 ∶ 1，而對(duì)板式換熱器來(lái)講，由于二種介質(zhì)流道基本相同而且傳熱效率高，因此板式換熱器可大大降低冷卻水的流量，一般冷卻水量和被冷卻水量之比為0.8-1.1 ∶ 1 。這就意味著降低了管道閥門(mén)和泵的安裝 , 運(yùn)行費(fèi)用。尤其是泵的運(yùn)行功率將大幅降低，選用的泵也較小.
通過(guò)以上內(nèi)容比較，可以看出板式換熱器比管殼式換熱器具有較多的優(yōu)點(diǎn)，但這并非說(shuō)板式換熱器可以完全替代管殼式換熱器。因?yàn)閺那懊鎯煞N形式的簡(jiǎn)介中可以看出，板式換熱器有一定的限制條件如：壓力和溫度。因此對(duì)于高溫，高壓，無(wú)法采用板式換熱器，但如果壓力和溫度在板式換熱器可以接受的范圍內(nèi)，則管殼式換熱器就無(wú)法與板式換熱器相抗衡。
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