在板换的选型计算中,应向厂家提供如下参数:换热量、介质名称、冷热介质进出口温度、压力等参数,特殊介质还需要提供密度、比热容、粘度、导热系数等参数。其中压力降直接影响到板式换热器的大小,如果有较大的允许压力降,则可能减少换热器的成本,但会损失泵的功率,增加运行费用。在水-水换热情况下,允许压力降一般在20~100KPa是可以接受的。所以板式换热器选型必须兼顾传热和压降。
板式换热器板片的波纹型式主要有“人字形”和“水平”波纹两种。“人字波”的承压能力高于1.0Mpa,“水平平直”波的承压能力一般在1.0Mpa,“人字波”的传热系数和流体的阻力都高于“水平平直”波选择板片的波纹型式,主要考虑板式换热器的工作压力,流体的压力降和传热系数。如果工作压力在1.6Mpa以上,应选择采用“人字形”波纹,如果工作压力不高又特别要求阻力降低,可以选用“水平”波纹。
1、对流量大允许压降小的情况,应选用阻力小的板型。反之选用阻力大的板型;
2、确定板型时不易选择单板面积太小的板片,以免板片数量过多,板间流速偏小,传热系数过低,对较大的换热器更应注意这个问题。
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板式换热器选型的时候为什么要提供压降参考值?
板式换热器的压降参数的大小至关重要,倘若介质压力降过大,则后续工序介质压力不足,需要购置高压泵进行加压,倘若压力降过小,则说明换热器换热面积过多,不经济。
板式换热器的压力降是由换热器本身的性能所决定的,对于换热器来说,主要是由哪些参数决定了压力降呢?首先是换热器的片数,片数决定了流道数,介质的体积流量是一定的,当介质通入换热器时,当流道数越多,介质在流道中的流速就越慢,压力损失就越小。
当换热器角孔越小时,流过接口的流速就越高,从而导致压力降会升高。
板式换热器的波纹角度也是影响压降的一个重要因素,当波纹角度越接近垂直,流体下降时的损失越小,所以小角度波纹相对于大角度波纹的压力损失要下。
所以板式换热器的压力损失主要是由板式换热器的流道数、接口大小还有波纹角度所决定的,流道数的多少由板片数量所决定。所以在选型时,需要将换热能力与压力损失综合考虑,这样才能设计出合理经济的换热器。
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可拆式板式换热器典型承压能力常规型号:一般为 1.0~2.5 MPa,具体取决于设计、材质和制造商。
高压型号:特殊设计的板片和密封结构可实现 3.0~4.0 MPa(需定制)。
承压限制因素:
一密封垫片:垫片材质(如NBR、EPDM、氟橡胶)的耐压和耐温性直接影响密封效果。
二板片强度:板片厚度(通常0.4~1.0mm)
三波纹结构:如人字形、水平平直波纹,决定抗压能力。
四框架结构:压紧板、导杆和螺栓的强度需匹配承压需求。
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板式换热器在数据中心的应用主要体现在以下领域:一、自然冷却技术中用冷却塔作为自然冷源,当冷却水温度满足需求时,采用载冷剂,通过板式换热器两次热交换将室外冷空气引入机房,换热效率约60%,减少机械制冷依赖。?
二、?间接式液冷?:板式换热器作为中间介质,将服务器热量传递至二次侧冷却液,再通过外部散热设备释放。?
三、相比传统风冷系统,板式换热器热交换效率提高3–5倍,支持单机柜功率密度超过10kW的高负载场景。波纹板片设计增强湍流,减少污垢沉积,适应长期连续运行需求。??榛杓浦С侄嗵ú⒘虼?,适应中型至超大型数据中心扩容需求。
四、板式换热器产品已成功应用于数据中心场景,验证了高密度散热场景的技术可行性通过定制化换热方案,助力全球数据中心实现冷却系统能效提升30%的目标。
五、节能与可持续性成效自然冷却模式下,较传统风冷系统节省能耗50%;通过热回收与液冷技术结合,数据中心PUE可降至1.2以下,符合绿色低碳发展趋势。
板式换热器的应用需结合数据中心规模、热负荷分布及气候条件综合设计,以比较大化节能潜力与运行可靠性。
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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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板式换热器在MVR蒸发结晶应用中具有以下应用特点:
一、在含盐废水进入蒸发结晶器前,可将原料液预热至接近沸点,降低后续蒸发阶段的蒸汽消耗量。?蒸汽再压缩系统,将二次蒸汽压缩后作为热源回用,通过板式换热器高效传递潜热,实现能源循环利用。
二、耐腐蚀与高传效设计?材料适配性?针对高盐、强腐蚀性介质,采用钛合金或特殊涂层板片,有效抵御氯离子腐蚀。?传热效率优势?波纹板片设计使流体湍流增强,传热系数可达6000W/(㎡·K),较大降低蒸发系统占地面积。紧凑型结构支持多台并联,灵活匹配不同处理规模(如1–1000㎡换热面积)。
三、典型应用场景?高盐废水结晶?:用于煤化工、制药行业废水零排放工艺,通过多效蒸发浓缩实现盐分结晶分离。?热敏物料处理?:在低温蒸发环节(<40℃)?;の锪匣钚?,如食品行业热敏成分浓缩。?余热回收系统?:回收蒸汽冷凝水热量,降低MVR系统整体能耗30%以上。
四、运行优化要点?防结垢设计?:可拆式结构便于化学清洗,维持长期传热效率。?该技术通过高效热回收与耐腐蚀特性,成为MVR结晶工艺降低能耗的主要手段。
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