艾克森板式換熱器的選型需圍繞熱力學、流體力學及材料科學展開,核心參數可分為以下五類:
一、熱交換能力參數
1.換熱量需求:由工藝流程決定,例如供暖系統需根據建筑熱負荷計算,化工反應需匹配反應釜的加熱/冷卻速率。
2.溫度效率:反映換熱器將熱流體熱量傳遞給冷流體的能力,通常用“端溫差”(熱側出口與冷側出口溫度差)評估,端溫差越小,效率越高。
3.傳熱系數:受艾克森板式換熱器的板片材質、流體流速及污垢影響,一般水-水換熱系數為3000-5000 W/(m2·K),油-水換熱系數可能低至500-1000 W/(m2·K)。
二、流體特性參數
1.物性差異:密度、粘度、比熱容等參數影響流動阻力與傳熱效率。例如,高粘度油類需降低流速以減少壓降,同時增加板片波紋深度以強化湍流。
2.相態變化:氣液兩相流需特殊流道設計,避免氣體聚集導致傳熱惡化;蒸汽冷凝需考慮冷凝液排放順暢性。
3.腐蝕性:氯離子含量高的環境(如海水)會加速不銹鋼腐蝕,需選用鈦合金或涂層板片。
三、工況條件參數
1.工作壓力:常規板式換熱器設計壓力為0.6-2.5 MPa,高壓型可達4.0 MPa,需確保密封結構能承受系統最高壓力。
2.溫度范圍:標準型適用-20℃至200℃,超高溫型需采用特殊密封材料,以避免老化泄漏。
3.允許壓降:壓降過大會增加泵耗,通常水-水換熱允許壓降為20-100 kPa,需根據系統能耗預算權衡。
四、結構與安裝參數
1.板片尺寸:單板面積越大,換熱器體積越小,但需避免流速過低導致傳熱不足。常見板片尺寸范圍為0.05-2.0 m2。
2.接口形式:法蘭連接便于維護,焊接連接適用于高壓場景,需與現有管道系統匹配。
3.安裝空間:緊湊型設計適合設備層,加長型適用于露天布置,需預留檢修通道。
五、經濟性參數
1.初始投資:包括設備成本、運輸費用及安裝調試費,釬焊式板式換熱器因結構簡單,成本通常低于可拆卸式。
2.運行成本:壓降每增z10 kPa,泵能耗約提升1%,需通過優化流程組合降低阻力。
3.維護成本:可拆卸板式換熱器年維護費用約為設備價5%,包括墊片更換與板片清洗;釬焊式因無法清洗,需定期更換整機。
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