板式换热器.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流板式换热器，.精品文档. 板式换热器组员 张青，曾参 板式换热器 目录： 技术篇1：板式换热器的概况。2：板式换热器的计算3：板式换热器的结构特性4：板式换热器的制造工艺，安装和运行。5：板式换热器性能测验6：板式换热器的防垢，防腐和清洗。（一） 板式换热器的概况： 一、板式换热器的发展现况：1、概述：最近几十年来板式换热器发展很快，主要表现在以下几个方面。 板式换热器的种类越来越多，技术性能越来越好，应用范围越来越广。 板式换热器的种类： 从板式换热器的连接方式上看：从可拆式板式换热器发展到钎焊式板式换热器。从半焊接式、全焊接式发展到板壳式

2、换热器。 从板片的形式上看：从对称型发展到非对称型。 从板片的流道上看：从对称流道发展到宽窄流道、宽宽流道。 从板片波纹的深浅看：从波深为35mm的一般板发展到波深为22.5mm的浅密波纹板。 板式换热器的技术性能越来越好l 工作温度从可拆式的260发展到板壳式的1000。l 工作压力从可拆式型的2.5MPa发展到板壳式的8.0MPa。传热系数从2000W/mk发展至12000W/mk。l 最大当量直径28mm。l 最大可拆式单板换热面积4.75m2。l 最大焊接式单板换热面积18m2。l 最小钎焊式单板换热面积0.006m2。l 最大可拆式单台换热面积2500m2。l 最大全焊式单台换热面积

3、10000m2。l 最大接管尺寸500mm二:板式换热器的定义和基本参数：1、可拆式板式换热器1、定义：可拆式板式换热器是将薄的金属板片（一般0.40.8mm)冲压成为凸凹状，周边张贴合成橡胶类的密封垫片，每一枚传热板片为一个传热单元，必要的传热板组合成传热部，高温流体或低温流体流过各传热板形成流路时进行热交换。通过上下两根拉杆将传热部分固定在固定板（框架板）和可动板（游动板、挤压板）之间，并用长的螺栓紧固。图1-8表示各部分的结果及名称。2.基本参数的确定 单板计算换热面积a在垫片内侧参与换热部分的板片展开面积，按下式计算： a = a1式中 a单板计算换热面积，m2；展开系数，板片展开面积

4、与投影面积之比，按下式计算： = (1.151.3,一般1.2）式中 t波纹节距展开长度，mm；t 波纹节距（见图1-9），mm；a1 在垫片内侧参与换热部分的板片投影面积，m2。注：若导流区与波纹区波纹节距相差较大时，应分别计算导流区与波纹区的换热面积，两者相加。 单板公称换热面积经圆整后的单板计算换热面积，一般圆整至小数点后二位。如单板计算换热面积为0.346m2，圆整后的公称换热面积为0.35m2。 板间距b板式换热器相邻两板片间的平均距离，如图1-9所示。 当量直径de四倍的板间通道截面积与其湿润周边之比。按下式计算：de =式中 As通道截面积，m2；S参与传热的湿润周边长，m。在一

5、般情况下，常用下式计算当量直径De。 de = =2b 式中 b板间距， m；a板间的通道宽度， m。对于某些特殊结构的板式换热器，板片两侧的通道截面积并不相等（称为非对称型结构），这时两侧的当量直径应分别计算。 换热器换热面积经圆整后的整台板式换热器中有效换热板片数（板片总数减少2）与单板计算换热面积之积，按下式计算：A= a(Np-2)式中 A换热面积，m2；Np板片总数。 工作压力板式换热器在正常工作情况下，任何一侧可能出现的最高压力。 设计压力在相应的设计温度下，用以保证板式换热器正常工作的压力，该压力值不得低于工作压力。 液压试验压力液压试验中的试验压力，其值为设计压力的1.25倍。

6、 设计温度板式换热器在正常工作情况和相应的设计压力下，设定的元件温度，其值不得低于元件表面在工作状态下可能达到的最高温度；对于0以下工作的板式换热器，其设计温度不得高于元件表面可能达到的最低温度。在任何情况下，元件表面的温度不得超过元件材料的允许使用温度。图样和铭牌上标注的设计温度为垫片的设计温度。 板片厚度在图样上标注的板材标准规格厚度。 流道板式换热器内相邻板片组成的介质流动通道，常用N表示热流体侧的流道数；用n表示冷流体侧的流道数。 流程板式换热器内介质向一个方向流动的一组流道。常用M、m分别表示热流体侧、冷流体侧的流程数。 流程组合板式换热器内流程与流道的配置方式，表示为：式中 M1，

7、M2， ，Mi指从固定压紧板开始，热流体侧流道数相同的流程数；N1，N2， ，Ni指M1，M2, ，Mi流程中对应的流道数；m1， m2， , mi指从固定压紧板开始，冷流体侧流道数相同的流程数；n1, n2, , ni指 m1，m2， , mi流程中对应的流道数。板式换热器有各种各样的流程组合。按程数分类，有多程和单程两种。按流体总的流动方向分类，有顺流和逆流两种。应根据换热和流体压力降计算，在满足工艺要求的前提下确定流程组合。图1-10表示“Z”形和“U”形组合，均属单流程，两种流体可以纯逆流或纯顺流进行换热，一般采用纯逆流方式。两种方式的板间流速分布见图1-11，从图1-11可见，板式换

8、热器各板间流速是不相等的，但在设计时，仍以平均流速进行计算。由于“U”形流程组合的接管都在固定压紧板上，拆装方便，颇受用户欢迎。图1-12表示混合的流程组合形式。该图中表示热流体侧4流道2流程，冷流体侧2流道4流程。 角孔 与接管相连接板片的开口。角孔大小一般按流体流速m/s设计。但对于冷凝器的板片，若采用普通板片，其开口太小，将会使气侧压力降增大，故专门用于冷凝的板片的角孔特别大。3 可拆式板式换热器吧型号及表示方法可拆式板式换热器型号表示方法 框架结构形式代号 垫片材料代号 换热器换热面积，m 设计压力，MPa 单板公称换热面积，m 板片波纹形式代号 板式换热器代号（B、BL或BZ）注：

9、框架结构形式为1时，框架结构形式代号可省略。 B板式冷换热器代号；BL板式冷凝器代号；BZ板式蒸发器代号。示例1：波纹形式为人字形，单板公称换热面积为0.3 m，设计压力为1.6MPa,换热面积为15 m，用丁腈垫片密封的双支撑框架结构的板式换热器，其型号表示为：BR0.3-1.6-15-N-I或BR0.3-1.6-15-N4、板片 板片材料板片所用材料必须考虑换热器的使用条件（如：设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）和材料的焊接性能，加工性能及经济合理性。一般使用316（0Cr17Ni12Mo2）或316L（00Cr17Ni14Mo2)。当介质中氯离子含量超过 板片厚度GB16409-

10、1996规定板片厚度应不小于0.5mm，即0.5mm，钎焊板片厚度0.4mm。国外板片厚度 = 0.4mm。 板片厚度与承压能力的大小有关 ，与板式换热器的制造成本有关 ，越大，制造成本越高。但与腐蚀性能无关，从承压能力看，人字形波纹板片的两相邻板片互相倒置组合后，波纹相互接触，在约11.6cm2面积内（视波纹节距而定）就有一个支点，且分布均匀，所以有很好的承受压力差的能力。随着板片网状导流等特殊结构的采用，随着板片角孔和二道密封承压薄弱区域结构形式的改变，板片的承压能力不断提高，故国外板片的厚度降低到0.4mm。 板片厚度与板式换热器传热系数的关系。由于板片厚度与板片的热阻有关，越大，热阻越

11、大，传热系数也随之降低。从有关分析可知，对于对称型板式换热器，当降低0.1mm，传热系数约增加600w/(m2K);对于非对称型板式换热器，当降低0.1mm，传热系数约增加500w/(m2K)。 硬板（H板）、软板（L板）和热混合板H板的人字角90，一般为120130，人字角大,换热效率高，流体阻力大。L板的人字角90，人字角小，换热效率,流体阻力都低一些。热混合板有HH、HL和LL三种类型。5、 垫片：密封垫片是板式换热器的一个关键的部件。板式换热器的工作温度实质上就是垫片能承受的温度，板式换热器的工作压力也受垫片制约。据分析，密封周边的长度(m)是换热面积(m2)的68倍，(例如：某一单板

12、换热器的面积为0.5m2的板片，密封垫片展开长度约为4m)。板片很薄、刚性差，只能采用弹性材料制造密封垫片，而它们能承受的温度都不高。在垫片角孔一道密封与二道密封之间设有1020mm长、深S3/2通向大气的泄漏信号槽(S3垫片名义厚度mm，见图1-27)。垫片应有得证密封的压缩量，压缩量应保证槽不变形。6、框架框架由紧固板群的压紧板，活动压紧板，紧固螺栓、导杆、支柱和基础等组合而成。固定板、可动板、紧固螺栓、螺母等为承压部分，当在压紧板（有时包括活动压紧板）上设置了便于流体出入的接管时，承压更大，对材料提出了更高的要求。 压紧板要有足够的刚性。 单板公称换热面积0.1m2以上的板式换热器，在活

13、动压紧板和中间隔板上宜设有滚动机构。 7、 换热器的性能评价温度效率 板式换热器的流动方式（见图1-28）按流动方式分类，可分为顺流、逆流和错流三种方式。顺流型表示高温流体和低温流体朝一个方向平行流动，当二流体流动方向相反时则为逆流。错流型是二流体在交叉流动过程中进行换热，图1-29表示了错流的三种形式： 表示流体二方混合； 表示流体的一方混合； 表示二方都不混合。 温度效率板式换热器的性能评价指标 = 指的是高温侧流体从th1降低至th2的状态与从th1降低至tc1的理想状态的比。若已知温度效率,则能根据下式求出高温侧流体的出口温度th2。th2 = th1-(th1-tc1）同时计算出换热

14、量qq = Ch(th1-th2) = Ch(th1-tc1)式中 Ch 高温侧流体的热容量，W/K；th1、th2 高温侧流体入口、出口温度，；tc1 低温侧流体入口温度，；若已知二流体的热容量（Cc和Ch），传热系数K（W/（m2K），传热面积 A（m2）,则能求出不同流动方式下的温度效率。 顺流的温度效率 =1exp-（1+R）NTU1+R 逆流的温度效率 =1exp-（1+R）NTU1Rexp（1R）NTU 错流的温度效率（两流体混合时） =111exp（NTU）+1exp（R*NTU）1NTU式中 R 热容量比，Ch/Cc；NTU 传热单元数，KA/ Ch；Cc 低温侧热容量，W/K

15、。 温度效率不同流动方式换热器的性能比较指标 表示实际换热量与理想换热器最大换热量之比。图1-30表示不同流动方式的有效度。图中表示的是热容量比R=1时的的比较，从该图可知，错流的性能居于逆流和顺流之间，两种流体不混合时的性能接近逆流，之后的顺序是一种流体混合，两种流体都混合的性能则接近顺流。8、板式换热器的NTU NTUP表示板式换热器性能的传热单元数，定义式如下：NTUP =式中 K传热系数，W/(m2K)；A单板的传热面积，m2；G流量，kg/s；CP比热，J/(kgK)；从该式可知，NTUP与传热系数K有关 ，与通过板间的流量有关 ，与通过板间的介质的种类有关 。 京海换热不同板型的N

16、TU（见表1-15）。表1-15 不同板型的NTUP（板片长/宽=3）从该表可知：a、高NTU值板式换热器板片波纹结构浅而密，一般波深在2.02.5mm之间，板片较薄，厚度多为0.5mm，NTU值最高可达8，一般在5左右，主要适用于制冷空调、化工等场合传热介质温降较大，对数温差（末端温差）较小，最小可达0.51时的换热。b、中NTU值板式换热器板片的波纹深度在34mm之间，NTU值多为23，国内目前应用的最多的产品均为此类型，适合一般工况的换热。c、低NTU值板式换热器板片的波纹深度在5mm以上，NTU值一般小于1，主要适用于粘性、纤维性或压力降要求特别小的场合，如汽液、油水、油油、食品、饮料

17、等行业中两种介质的热量交换。 不同波纹形状、不同板间流速时的NTUP（见图1-31、图1-32）。从图1-31可知，当板型确定后，板间流速小，压力降P变小，则NTU也随之变小。从图1-32可知，当波纹形状不同时，大倾角板片（H板）和小倾角板片（L板）的P-NTU特性曲线不同，但变化规律与图1-31相似。NTUE表示工艺条件的传热单元数，定义式如下：NTUE =式中 t 工艺要求的温度变化，K；tm 对数平均温差，K。NTUE表示的是工艺要求流体温度的变化与对数平均温差的比值，即用1tm的变化引起几度工艺流体温度变化的值，故有时也将传热单元数称为温度比。当tm大时，NTUE则小；当tm小时，则要

18、求NTUE大。 不同工艺过程的NTUE（见表1-16）表1-16 供热空调工艺过程的NTUE从表1-16可知，如区域供冷换热过程的NTUE大，蒸汽加热换热过程的NTUE小。 表1-17 tm和NTUE的关系tm和NTUE的关系（见表1-17） 板式换热器的设计过程在已知温差比、NTUE的条件下，合理地确定其型号、流程和传热面积，使NTUP = NTUE。 当NTUE大时，如区域供冷换热的NTUE为48时，若采用NTUP小的板型则NTUE = nNTUP。n为流程数，不仅增加了换热面积，还增加了压力降和水泵耗电功率。最佳的方案是选择NTUP = 48的板型，从表1-18可知，京海换热的浅密波纹板

19、的NTUP为 58，是一种非常适合区域供冷的板型。 当换热器两侧的NTUE 不同时，一般按NTU较大值选择板式换热器的规格。常用的材料为碳素钢板和低合金钢板，并应注意以下几点： Q235AF限用于设计压力P0.6 MPa；16MnR与Q345A（16Mn）比较,宜选用16MnR；选用低合金钢板,可使板厚减小； 由于含碳量高,可焊性较差,故不宜选用45钢。2、管法兰管法兰的材料可选用钢板或锻件,但应注意以下几点： 利用Q235A或Q235B钢板余料锻制法兰时,锻件的化学成分和力学性能应不低于相应钢板的要求； 管法兰的型式、尺寸等宜按行业标准HG 205931997板式平焊钢制管法兰或JB/T 8

20、11994凸面板式平焊钢制管法兰，或按国家标准 GB 911969119101988凸面板式平焊钢制管法兰选用；不应按 GB 25551981一般用途管法兰连接尺寸选用。3、接管接管材料应采用无缝钢管。常用的碳素钢管为10和20,应优先选用10钢管,且应符合GB/T 81631999输送流体用无缝钢管的规定；奥氏体不锈钢管应符合GB/T 149762002输送流体用不锈钢无缝钢管或GB/T 132961991锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管的规定；钛管（TA1、TA2）应符合GB/T 36241995钛及钛合金管或GB/T 36251995热交换器及冷凝器用无缝钛管的规定。 （二）板式换热器的计

21、算板式换热器水液换热计算方法与步骤（一）工艺条件热介质进出口温度 Th1Th2流量m3/hQh压力损失（允许值） MPaPh冷介质进出口温度Tc1Tc2流量m3/hQc压力损失（允许值） MPaPc（二）物性参数物性温度 Th=(Th1+Th2)/2Tc=(Tc1+Tc2)/2介质重度Kg/m3hc介质比热KJ/kgCphCpc导热系数W/mhc运动粘度m2/shc普朗特数PrhPrc（三）平均对数温差（逆流） T=(Th1-Tc2)-(Th2-Tc1)/ln(Th1-Tc2)/(Th2-Tc1)或T=(Th1-Tc2)+(Th2-Tc1)/2（分子等于零）（四）计算换热量Wq=Qh*h*Cp

22、h*(Th1-Th2)=Qc*c*Cpc*(Tc2-Tc1)W（五）设备选型根据样本提供的型号结合流量定型号，主要依据于角孔流速。即：Wl=4*Q/(3600*D2)3.54.5m/sWl角孔流速m/sQ 介质流量m3/hD 角孔直径m（六）定型设备参数（样本提供） 单板换热面积sm2单通道横截面积fm2 板片间距lm 平均当量直径dem(d2*l)传热准则方程式Nu=a*Reb*Prm压降准则方程式Eu=x*ReyNu努塞尔数Eu欧拉数a.b.x.y板形有关参数、指数Re雷诺数Pr普朗特数m 指数热介质 m=0.3冷介质 m=0.4（七）拟定板间流速初值 Wh 或 WcWc=Wh*Qc/Qh

23、（纯逆流时） W取0.10.4m/s（八）计算雷诺数Re=W*de/W 计算流速m/sde当量直径m运动粘度m2/s（九）计算努塞尔数Nu=a*Reb*Prm（十）计算放热系数=Nu*/de放热系数W/m2导热系数W/m分别得出h、c热冷介质放热系数（十一）计算传热系数 K=1/(1/h+1/c+rp+rh+rc)W/m2rp板片热阻0.0000438（=0.7mm）m2/Wrh热介质污垢热阻0.00001720.0000258m2/Wrc冷介质污垢热阻0.00002580.0000602m2/W程序中污垢热阻缺省值rh+ rc=0.00005 m2/W（十二）计算理论面积Fm=Wq/(K*T

24、)（十三）计算换热器单组程流道数n=Q/(3600*f*W)（圆整为整数）Q流量m3/hf单通道横截面积m2W板间流速m/s（十四）计算换热器程数N=(Fm/s+1)/(2*n) N为1的整数s单板换热面积m2（十五）计算实际换热面积 F=(2*N*n-1)*s（纯逆流）（十六）计算欧拉数Eu=x*Rey（十七）计算压力损失P=Eu*W2*N*10-6 MPa介质重度Kg/m3W板间流速m/sN换热器程数 （三）板式换热器的结构和特性1 板式换热器的基本结构：板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用

25、于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。板式换热器是将板片以叠2 板式换热器的特性： （板式换热器与管壳式换热器的比较）a.传热系数高 由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的35倍。b.对数平均温差大，末端温差小 在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内

26、的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1，而管壳式换热器一般为5.c.占地面积小 板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的25倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/51/8。d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。e.重量轻 板式换热器的板片厚度仅为0.40.8mm，而管壳式换热器的换热管的厚度为2.02.5mm，管壳式的

27、壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。f. 价格低 采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳式约低40%60%。g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。h. 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。i. 热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。j. 容量较小 是管壳式换热器的10%20%。k. 单位长度的压力损失

28、大 由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。l. 不易结垢 由于内部充分湍动，所以不易结垢，其结垢系数仅为管壳式换热器的1/31/10.m. 工作压力不宜过大，介质温度不宜过高，有可能泄露 板式换热器采用密封垫密封，工作压力一般不宜超过2.5MPa，介质温度应在低于250以下，否则有可能泄露。n. 易堵塞 由于板片间通道很窄，一般只有25mm，当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。 (四）板式换热器的制造工艺，安装和运行一，典型制造工艺可拆卸式换热器制造工艺： 板片下料切角成型冲孔清洗干燥装密封垫圈密封垫圈配方混炼胶料毛胚模压硫化后硫化 成品

29、组装试压产品成品入库其他零件机械加工二 产品标准和质量要求本标准 标准规定了可拆卸板式换热器（简称板式换热器）的设计、制造、检验与验收要求。本标准适用于设计压力不大于2. 5 MPa的板式换热器，其设计温度范围应不超过垫片材料的允许使用温度。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 699-88 优质碳素结构钢技术条件GB 700-88 碳素结构钢GB/T 983-1995 不锈钢焊条GB 1173-86 铸造铝合金技术条件GB 1220-92 不锈钢棒

30、GB 2041-89 黄铜板GB 3077-88 合金结构钢技术条件GB 3274-88 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB 3280 -92 不锈洞冷轧钢板GB 3621-83 钦及钦合金板材GB 3624-83 钦及钦合金无缝管GB 3625-83 热交换器及冷凝器用无缝钦管GB 4237- 92 不锈钢热轧钢板GB/T 5117-1995 碳钢焊条GB 6654-1995 压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板GB 8163-87 输送流体用无缝钢管GB 13296-91 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T 14845-93 板式换热器用钦板GB/T 14976-94 流体输送用

31、不锈钢无缝钢管JB 4726-94 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB 4727-94 低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB 4728-94 压力容器用不锈钢锻件(三）板式换热器的试压，清洗，试运行。一 清洗 1 供热管网工程的设备应按照设计参数及本规范进行强度试验和严密性试验。 2 热力站 中级泵站内的管道和设备均应进行水压测试。30min内压力降不超过0.5*98.1kpa即为合格3 试压过程中发现的渗漏部分应作出明显的标记并予以记录。二 清洗1 供热管网的供水应在试压合格后。2 清洗时，要注意清除管线内的杂物不要堵住板式换热器3 设备和容器应有单独的排水口。4 管网的合格标准：应以排水

32、中全固形物的含量接近或等于清洗用水中全固物的含量为合格。三 试运行（应符合GJJT882000，J252000城镇供热系统安全运行技术规程的规定） 板式换热器性能测验 板式换热器的防垢，防腐，清洗概 述近年来板式换热器以其重量轻、占地面积小、投资少、换热效率高、组装灵活、结垢易于清除等特点。在各行各业工艺上逐步推广使用尤其是供热系统使用率更高。但由于板式换热器流通截面较小。结垢后容易产生堵塞，致使板式换热器的换热效率降低,从而影响了设备的安全和用户的正常使用。因此。解决板式换热器的清洗，防止水垢的形成。将成为确保安全生产和经济运行的重要课题。板式换热器在使用过程中。由于水处理设备运行不当。水质

33、控制不达标，将不合格的软化水注入系统中，使水中的钙、镁、碳酸盐遇热后分解为碳酸钙和氢氧化镁沉淀物黏结在换热器的受热面上，形成了坚硬的水垢。由于水垢的导热性能差，造成了换热器换热效率的降低以及热能的严重浪费。从而影响了传热的效果。一、板式换热器结垢原因供暖系统在日常运行过程中，其水循环系统常发生结垢、腐蚀和生物粘泥等故障，严重时影响系统的正常运行、增大运行成本，缩短供暖设备的正常使用寿命，导致设备提前报废。这些故障主要由以下几个原因造成： 1.供暖系统用水一般都采用未经处理的含有大量Ca2+、Mg2+等成垢离子的自来水，这些成垢离子在水温升高或蒸发浓缩时极易从水中饱和析出沉积在锅炉、换热器及管网

34、内的金属面上而形成水垢。 2.给水中的泥沙及各种菌藻微生物进入水系统后，由于温度适合微生物生长繁殖，从而使系统中产生大量微生物粘泥，附着在散热器管内，与水垢混合在一起形成生物性污垢。 3.水中的溶解氧和盐类对供暖系统的金属材质会产生氧腐蚀和化学腐蚀。由于供暖系统是由多种材质组成的，在含有大量电解质盐类物质的水中，不同金属间就形成了电偶和腐蚀电池，从而对系统金属产生电化学腐蚀。结垢和生物粘泥也会导致金属产生垢下腐蚀和微生物腐蚀。二、结垢和腐蚀对供暖系统的危害1.能耗大幅增加，运行成本上升 供暖系统结生水垢和生物粘泥后，是锅炉和换热器传热效率下降，循环水流通面积变小，流通阻力增大，从而导致能耗大幅

35、度增加，使供暖成本增大。2.系统工作效率下降，影响供暖供暖系统结垢后使热交换效率下降，热水出口温度降低，回水温度升高，进出口水温差缩小。从而使冬季供暖效率下降，房屋温度偏低。3.缩短设备使用寿命，增加设备维修费用 结垢和粘泥故障影响系统正常运行，需进行周期性的清洗和检修，从而大幅度增加设备的检修和清洗费用。这种费用远高于系统正常维护保养费用。由于腐蚀的产生，使供暖水系统金属材料受到损伤，这种损伤将使换热器、锅炉等设备及管线使用寿命缩短，造成供暖水管道和末端设备溃烂渗漏，直接损伤房间装饰材料，增加维修和装潢费用，严重时导致锅炉及换热器提前报废。 三、供暖系统设备化学清洗的目的 结垢和微生物粘泥及

36、由此伴生的腐蚀故障，对系统的安全、正常和低成本运行影响极大，需定期进行化学清洗，通过安全有效的化学清洗可达到如下目的： 1.彻底清楚水系统内的各种水垢、微生物粘泥和腐蚀产物，保证系统安全正常运行，显著提高供暖效率； 2.降低运行成本，清洗后可使系统燃料消耗量大幅度降低，从而达到节约能源的目的。 3.保护金属，消除腐蚀隐患，延长锅炉、换热器及管道设备使用寿命。四、板式换热器清洗简介 1、板式换热器工作原理简介：板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间

37、形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。板式换热器的优点是占地小换热效率高，缺点是密封周边较长，容易泄漏，承受压差较小，板与板间空隙过小容易结构。 2、清洗剂的选择 目前化学清洗多采用的是酸洗，包括有机酸和无机酸。由于板式换热器结构的特殊性，一般的化学清洗不能适用于板式换热器清洗。其理由是：换热器的材质为不锈钢，用酸洗容易造成不锈钢的晶间脱铬而行成点腐蚀缩短换热器的使用寿命。换热器板间密封使用橡胶

38、，酸洗对橡胶有腐蚀。换热器流通面积较小内部结构复杂，酸洗时反应激烈容易产生垢块脱落造成换热器堵塞。 根据换热器结构和工艺本公司通过反复试验，引进一种以“乙二胺四乙酸二钠”为主体的络合清洗剂，作为清洗液效果最佳。在该清洗液中加入清洗助剂和表面活性剂，清洗效果更好，并可降低清洗液对板片的腐蚀。通过对水垢样本的化学试验研究表明，络合清洗剂能够有效地清除水垢。通过浸泡试验，发现能有效地清除附在板片上的水垢，同时它对换热器板片基本没有腐蚀。 3、板式换热器的防腐蚀措施板式换热器的防腐蚀措施除可以采用以上方法外,还可采用以下措施： (1)、设计板片的成形模时,应采用残余应力小的结构。板片的波纹断面、波纹的

39、高度和节距要合理。所有断面要圆弧过渡,钦板圆角一般在R2R2.5。为减小内部残余应力,应采用整体切边或高频振荡等措施。 (2)、为减轻对板片表面的划伤,要对模具表面进行抛光。成形时要涂润滑剂或加润滑膜,以减轻对板片的划痕。 (3)、板片与垫片的粘结剂,不要采用过期的和含有Cl-的粘结剂,防止析出Cl-而引发腐蚀。 (4)、选择正确合理的板片结构和正常流速,一般板间平均流速为0.20.8ms-1(主流线上的流速要比平均值高45倍)。流速低于0.2ms-1时,流体达不到湍流状态且会形成较大的死角区8。正确合理选用流速,也可减轻入口处的板片腐蚀。 (5)、增加板片触点的接触率,减少磨振对触点的破坏。

40、人字形波纹板片的两相邻板片互相倒置组合后,波纹相互接触在11.6cm2的面积内(视波纹节距而定)就有一个支点,且分布均匀,所以板片触点接触率较高。水平直波纹的支点较稀疏9。日阪制作的EX型板片,为了增加支点,研制出格子状的水平平直波纹板片。 (6)、板片换热器的密封垫片也是关键的零部件。取密封周边的长度(m)是换热面积(m)的68倍。由于在板片和密封压紧板的边缘,垫片沟槽和垫片之间存在缝隙,造成缺氧形成阳极而发生腐蚀破坏。所以垫片槽和垫片形状的设计要合理,密封垫片的截面必须与板片沟槽截面吻合。目前,密封垫片广泛采用弹性橡胶材料,对其力学性能和抗腐蚀性能有一定的要求,永久压缩变形量控制在20%,并热时效。垫片和板片夹紧后要尽量减少缝隙10。这类垫片槽一般采用“粘贴型”密封结构。 目前还发展了易装卸的“按扣”和“搭扣”密封结构,可直接扣在板片上,定位正确、牢固,无需粘结剂。此密封结构是借助弹性材料的过盈量将其压紧总之设计合理的密封结构和垫片形状,可减少缝隙腐蚀。