阿法拉伐板式换热器培训完整版

公司简介阿法拉伐（上海）技术有限公司备件和售后服务部2004/5/9一个国际性的公司总的销售额:MEUR1800全球员工人数:9

37835大类产品20研究和开发中心在50个国家设有100多个分公司另外在其它45个国家设立了代表处古斯塔夫.德.拉伐(1845-1913)

“一个高速度的男人”200个项目和发明92专利，包括牛奶离心分离机(1878)和蒸汽涡轮(1883)建立了37个公司古斯塔夫.德.拉伐的牛奶分离机120年的不断发展和研究主要技术离心分离世界上最大的用于牛奶、植物油、淀粉、葡萄酒、啤酒、化学制品。生物疫苗、橡胶乳胶、矿物油、工业流体和废水处理等行业的离心分离设备的供应商主要技术换热器是世界换热器的领导者，产品广泛用于加热、冷却、工艺热回收、电厂、船用及海上钻井，区域供热和冷藏系统等诞生于1930年代的世界第一台板式换热器70年连续不断的发展和研究主要技术流体设备世界上提供泵、阀和其它一些用于食品、医药等卫生领域的卫生级流体传输和传送设备最多、最广泛的供应商之一我们的宗旨和使命永无止境地，不断地优化我们客户的工艺性能注重客户工业技术

部门设备配套部门备件和售后服务外部的

销售渠道客户BBCA饮料生物化学啤酒化工工程鱼和肉的应用工艺食品工艺暖风和空调船用冶炼石油和天然气 医药发电厂冷藏工业钢铁工业淀粉糖食用植物油废水处理和水的再循环使用我们的产品和服务覆盖了绝大多数的工业领域换热原理换热的模式热=能量物理学定律：如果你拿一个热的东西…和一个冷的东西…热量总是从热侧传到冷侧传热的三种方式辐射（放射）电磁波当它到达物体时，它有3个选择方向:没有传热介质反射Absorbed传输对流传送能量被运动着的聚合在一起的细小的物质所传送自然的对流是由于不同的物质密度Natural 外力作用的对流是由人工造成的

(例如.

泵)传导分子或原子的振动

没有传热介质例如：在海滩上的一天，辐射对流传导在这三种方式中对于换热哪一个

是最主要和重要的呢？辐射?传导?对流?-可以忽略-在一定状况下，需引起注意和考虑的-对！这是最有效的传热方式流体原理流体的二种流动形式：流体流动是有规则的流体的流向是可以描述的流体在流道壁上的流动是较慢的这是由于流道壁上的摩擦力所引起的例如：粘稠的流体或低速流动的水热能是怎样在上述管道上传送的呢？传导层流流体的速度分布图流体流动的形状流体原理流体的二种流动形式没有规则的流动随意的涡流运动在管道壁附近总是有一层层流膜例如：高速流动的水热能在流体内和管道壁上是怎样传送的呢？湍流流体的速度分布图流体流动的形状对流传导流体原理湍流流动

对流是较好的热能传送高流速薄的层流膜高粘度厚的层流膜这些参数是怎样影响层流膜的？流速?粘度?热能在换热器上的传送这是在换热板上一点的温度剖面图换热壁流动的方向T1,大多数的温度所在的热侧T2,大多数的低温所在的冷侧热侧流动方向冷侧热能的传送动力是二侧温度的不同T4较多的湍流

较薄的层流膜

较小的温度差较好的热交换T3热平衡原理液体－液体Q热量传送热媒出口温度T1Out

热媒流体的进口流量m1冷媒进口温度

T2In

冷媒流体的进口流量m2冷媒出口温度T2Out

冷媒流体的出口流量m2热媒进口温度T1In

热媒流体的进口流量m1热媒所摄放的热量: Q1=m1*Cp1*(T1In-T1Out)冷媒所吸收的热量: Q2=m2*Cp2*(T2Out-T2In)热能的损失忽略不计

Q1=Q2定义Q = 热负荷,W

(传热率)m = 流体的流量,kg/sCp = 传热系数,J/kg°C

(1kg的流体每一度所 传送的热量)热平衡原理蒸汽－液体我们每一个人都知道蒸汽是什么蒸汽所摄放的热量: Q1=m1*Hvap冷媒所吸收的热量: Q2=m2*Cp2*(T2Out-T2In)热能的损失忽略不计

Q1=Q2Hvap－蒸汽的蒸发系数(焓)－蒸发1kg水所需的热量热交换公式Q=k*A*LMTDQ=热负荷k=K值－－传热系数W/m²°C

K值大=传热效率高A=有效传热面积(m²)–阿法拉伐的宗旨：同样的传热量,阿法拉伐板换传热效率最高,有效传热面积最低!!!LMTD=对数温差这是传热的动力LMTD表达了在换热器上的温度分布情况有多少人知道LMTD和它的计算？由同向流和反向流所决定%热负荷T1进T2进T1出T2出反向流12%热负荷T2出T2进T1出T1进同向流12lnQ=k*A*LMTD反向流的LMTD液/液反向流的LMTD始终是高的.记住：Q=k*A*LMTD对于相同的热负荷和相同的K值LMTD较大所需的有效传热面积较小设计具有竞争力!Counter-currentflowallowstemperaturecross热侧的出口温度低于

冷侧的出口温度12Q=k*A*LMTD同向流的LMTD什么时候我们需要同向流?%热负荷同向流12

需要控制壁温(在同向流的情况下更稳定）

例如,食品行业中对热敏感的介质避免在一定的温度下的结晶避免结垢(CaCO3

保持在一定温度上以避免结垢）壁温%热负荷反向流12Q=k*A*LMTD用蒸汽做热媒的LMTD

纯的蒸汽的冷凝温度是不变的

同向流和反向流的LMTD是相同的%热负荷同向流12%热负荷1反向流2Q=k*A*LMTDQ=k*A*LMTDK值的公式k = 传热系数

W/m²°C = 层流膜的传热系数,

W/m²°C = 壁厚,m = 壁的传导系数,W/m°C在以下情况下我们得到较高的K较大的:

高度湍流

薄的层流膜

较小的热阻力较薄的板片具有较高的传导性较高的K值意味着…对于相同的热负荷所需的传热面积愈小...Q=k*A*LMTD所以结垢－

将降低换热器的传热效率！！！污垢什么是污垢？它可以:降低传热效率增加压降有的污垢可能会损坏板片可以引起流体分布的不均匀PHE的5种污垢主要碎片水里生长的生物Biologicalgrowth水垢沉降物烧焦物水垢SolubilityTemperatureSugarCaCO3普遍问题冷却水中的CaCO3

和Ca(PO4)2避免冷却水的出口温度高于45-50ºC高剪切力的设对水系统进行处理定期做在线清洗板式换热器和列管式换热器的结垢比较PHE的抗结垢性能一致被承认比列管式换热器好Baffles高湍流大剪切力不易结垢由于高效率的传热性能使板片温度低

不易结晶和结垢选用合适的材料避免腐蚀(列管式换热器有一定的腐蚀范围)

没有低速区域板式换热器和列管式换热器的结垢比较例如：传热学研究人员对在冷却塔水的结垢进行研究发现：

PHE S&T

流体流速(m/s) 0.45 1.8m/s

剪切力(Pa) ca60 ca15

Result:PHE的结垢比列管式低50-70%PHE低流速下的高度湍流

不易结垢PHE和列管式换热器的比较较高的传热效率2.节省空间4.便于安装、维护和维修，维护费用节省6.节省能耗，水5.可以增加板片来增大换热量7.使用寿命长8.总的运作成本低3.耐腐蚀性能强阿法拉伐板式换热器内容PHE的介绍AL的特色PHEPHE的维修和维护PHE的售后服务193120015-10mm厚的板片板片的波纹是磨出来的很多时候液体流过的是垂直板片不锈钢每台换热器的面积达到5m2最低到0.4mm板片板片是压制的流体流过一个通道的整个板片多种可选用的板材最高面积达到

2000m2/台板式换热器的进化－－1955P2通道:2.9mmAISI316:0.8mm最大压力:21barg1990M6-M通道:3.0mmAISI316:0.5mm最大压力:31bargAlfaLaval板片的发展板式换热器的进化－－PHE–主要结构上导杆压紧板旋紧螺杆框架板支撑导杆连接螺栓下导杆所有都是螺杆和螺栓结构，便于现场拆卸和修复通道板片组PHE-3维图像ClickonanimationtoplayagainPHE–分解ClickonanimationtoplayagainPHE–流动原理ClickonanimationtoplayagainALPHE-板片&流道L:小角度H:大角度我们通常有二种波纹的板片(L小角度andH大角度)L+L=小角度流道L+H=混合流道H+H=大角度流道这样就有三种不同的流道(L,MandH)我们在这三种流道中选择根据特殊的工况定身量做和选型板片–波纹和流道优点：

传热效率高

高剪切力

多种传热通道

强硬的结构有助于：

增加热回收

不易结垢

最佳的设计

抗振动性能强低湍流和压力降L+L=Lchannels中度湍流和压力降L+H=Mchannels高湍流和压力降H+H=Hchannels板片-波纹作用机械性能提供了很多的支撑点增强了板片的强度，能制造很薄的板片流体动力学建立了高度的湍流高的传热效率使结垢的可能性为最低螺旋状的湍流板片–主要结构这么薄的板片都是一片一片在水压下冷成形的

(压力到达40,000吨)主要换热区域巧克力分布去悬挂槽进口/出口密封口/无流经口密封垫和密封槽泄漏槽板片–分布区巧克力分布去使流体均匀流过整个板片在

A和B处的压力降相同使在这里的压力损失最小把压力降用于有效的传热允许平行流AlfaLaval创造发明的专利已经过期我们的竞争对手抄袭我们AB避免了远处的死角充分使用传热面积没有死角区域的结垢板片–波纹深度AlfaLaval有不同的波纹深度，从1.5mm-11mm以满足不同工况的需求

板片–平行流

vs对角流平行流的优势：一块板片&一条密封垫同一的板片在板片组里旋转180º可以用于二边通道

备件损耗小完全满足对角流所有的功能较高的设计压力或使用较薄的板片没有交叉出管口180º板片–平行流

vs对角流平行流通过巧克力分布区达到原来对角流的全部功能

平行流

对角流冷进热出热进冷出板片组–单流程只有2块板片不传热－头尾板头板II头板I通道板片板片组–双流程板片每一个流程有3块板片不传热头板II转向板通道板冷进热出热进冷出头板I头板II转换板隔板通道板转向板通道板片通道板片是传热板片

它们是板片组中的主要板片绝大多数是4个孔的板片头板II第一块靠近框架板的板片在多流程中是每一个流程的第一块板片防止流体和框架板接触4个孔都是密封的传送流体从框架板倒第一块通道板通常是

0.6mm大角度板片 (但在一些老的型号的换热器中头板II是最后的一块板片也就是现在的头板I)头板

I在单流程中,流体在最后一块板片除停止靠近压紧板的最后一块板片不开孔的盲板单流程举例,

多流程在多流程中,停止一种流体到达的最后一块板片允许另一种流体流进板片组A最后第二块板片（转向板后面的板片）开孔的位置根据流体的流向通常密封垫和通道板片的密封垫相同通常是

0.6mm大角度 (在一些老的换热器中头板I是现在的头板II)转向板用于多流程1,2或3孔不开改变流体的流向通常通道板片的密封垫隔板用于多流程碳钢板片(6-12mm厚度)金属孔的材料和板片组的材料相同用于转向板的后面，以支撑转向板未开孔处的压力转向板隔板不开孔转换板用于多流程每个流程的最后一块板（在转向板和头板I的后面）防止流体隔板和压紧板接触特殊的圆孔密封垫突出在板片外允许密封板片的二边内衬着金属园环板片总是

AISI316密封垫是

NBR金属圆孔的材料和板片组的材料相同圆孔密封垫和板片组的密封垫的材料相同板片组的装配通道板头板II头板I转向板转换板隔板连接板End

plateIIEnd

plateI板片材料标准材料和厚度AISI304 通常是0.4or0.5mm厚度最便宜的材料AISI316总是0.5and0.6mm有些有更厚的板片

(高压的工况)254SMO(高合金）通常是

0.6mm钛总是0.5and0.6mm有些有更厚的板片

(高压的工况)有些PHEs有0.4mm(低压工况)哈氏C-276(镍合金)通常

0.6mm还有：镍，哈氏D，石墨等现有的PHE系列我们有以下几大系列A系列1970s和1980s投放市场的M-系列PHE我们的主要系列1990s投放市场的V-系列来自VicarbT系列BEASLINE系列（用于食品卫生级）CLIP系列（用于食品卫生级）BaseLineWideGapM-LineClipLine螺旋板BHE钎焊式半焊式换热器全焊式橡胶垫Alfacond-冷凝器Alfavap-蒸发器CompaboclAL的特殊换热器石墨板式换热器密封垫–外形和密封槽外形竞争对手AlfaLaval密封槽高度压紧密封有泄漏的隐患.完全吻合密封垫打开时.有吹出的危险.所不同的是使用受命和可靠安全性先进的密封性能－AL密封垫持久的密封垫!…或者无粘接式无需扎紧的密封垫（扣式）双组分环氧胶固化粘接的密封垫“屋顶”式密封垫具有支撑和保护性能的密封槽密封垫的材料来自世界著名的橡胶供应商是由一整条均一的橡胶条制成密封垫的成分典型的板式换热器密封垫CONSTITUENT CONTENT EXAMPLES实际成分决定于密封垫的供应商EPDM总是是EPDM吗?橡胶EPDM有100多个等级NBR有150多个等级FPM有50多个等级硫化剂–有600多个等级填充剂–有200多个等级工业助剂–有300多个等级抗老化剂–有300多个等级密封垫是无限变化，多种多样的不同的是质量和使用寿命仿冒品牌的密封垫怎样来保证质量?密封垫的粘接和无粘接客户可以选择…但是在以下情况下我们提议首选粘接式：大的板片换热器频繁打开在使用压力高的工况下由于化学介质的作用是密封垫溶胀密封垫的使用寿命受以下条件影响产品本身：密封垫材料扣紧的方式粘接或不粘接的胶水的选用密封垫的几何形状密封槽板片组的结合工况操作温度操作压力介质操作的循环和连续性清洗的方法和使用的化学试剂打开换热器的频率和次数使用寿命密封垫的冷泄漏密封垫的密封性能时间一定的密封限度装配安装停车(冷)热操作停车(冷)停车(冷)热操作热操作冷泄漏冷泄漏发生在换热器开启的时候当温度升高密封性能恢复密封垫需要在下次的计划停车时更换密封垫的使用寿命最大温度下，例如：NBR最高到130ºCEPDM最高到160ºC 大约1年的使用寿命（没有化学介质）一般的参考时间:低于最高温度10ºC大约2年1超过最高温度10ºC6个月的时间密封垫材料NBR相对比较便宜的材料最高承受温度塔110°CNBRP达130°CNBRB便宜些温度要低一些使用范围NBRHTF–食品级高温使用的NBRLT–用于冷藏低温工艺HNBR用于普通NBR溶胀的工况，温度较高，价格要贵些(密封垫材料FKM,氟橡胶用于化学腐蚀强的工况硫酸有机芳香化合物有机氯化合物二种不同质量FKMGFKMS还有其它一些：如氯丁橡胶等密封垫材料橡胶材料的选用取决于：流体介质–有无化学腐蚀温度和压力的关系换密封垫材料可能由于：时间–橡胶的老化温度–橡胶的老化氧化变硬

(e.g.,空气中的氧气)液体中的化学物质使其溶胀或变软密封垫的双保险系统密封垫的内侧由特别设计的防止交叉混合的排出通道如果密封垫坏了泄漏发现在外部螺杆有垫片当关闭时最后旋紧垫片当打开时最先移去垫片框架部件（M15和大的PHE)一些大体积的PHE的螺杆有轴承盒它们是用来打开和旋紧PHE的螺杆便于打开螺杆头部是固定的当打开时不会松开制动环当松开和旋紧时防止螺杆掉出框架部件（M15和大的PHE)倾斜让螺杆打开当松开时防止螺杆掉出螺杆便于打开框架部件（M15和大的PHE)在压紧板上有滚筒便于打开和压紧压力板框架部件-连接和衬套在连接口的周围有大头螺钉连接的管道是通过螺钉连接到PHE三种不同的衬套无衬套最便宜干净的水工况橡胶衬套比较便宜的有温度限制NBR或EPDM金属衬套比较贵工业用和板片相同的材料框架脚框架部件–保护罩安全性保护操作人员受到泄漏伤害不锈钢（大于M15）高抵抗力的塑料(小于M10)客户决定建议在危险工况下使用温度高于60°CpH小于

3(酸)pH大于10(碱)有毒,有害或者易燃介质框架的吊装孔用于在工厂和现场的安全吊装除了M3以外都有框架部件–盲孔33框架部件——检查孔在不拆开管道的情况下检查PHE和端板和压紧板的孔一起使用1法兰2粘结剂3金属板4密封垫ALPHE的维修和维护请参照阿法拉伐板式换热器操作手册注意点：1.正确的A尺寸2.开车时先打开出口管路阀门和放气孔，然后缓慢打开进口管路阀门或泵（新的密封垫先开冷侧，旧的密封垫先开热侧）3.停车时先缓慢关闭压力高的进口管路的阀门，然后再缓慢关闭出口管路的阀门4.要等待换热器冷却到一定温度时才拆开5.注意水锤想象ALPHE的维修和维护请参照阿法拉伐板式换热器操作手册注意点：6.大多数换热器的头板II的密封垫是由2根通道板片的密封垫组成7.旋紧螺杆时要对角同步旋紧8.螺杆要涂油脂9.换热器换热效率没降低，尽量不要打开换热器清洗－CIP清洗－反冲洗10.清洗板片时注意保护密封垫11.选用AL推荐的化学试剂和方法清洗板片ALPHE的维修和维护请参照阿法拉伐板式换热器操作手册注意点：千万不要过分旋紧换热器A尺寸！！！A尺寸每个螺杆的A尺寸都要正确，这样可以避免板片的变形或泄漏阿法拉伐的售后服务

板片的再生服务和全品牌服务备件和专用工具CIP:现场清洗过虑器&反冲洗现场服务，故障检查和排除,指导和建议重新设计扩容，优化工艺整套板片组的优惠供应备件的计划和管理客户培训服务合同和支持用我们的专用工具一个人就可以打开和关紧一台大的换热器实用性较小的停车时间安全较长的使用寿命用我们的专用工具……我们有

60多年的经验和发展使我们能够自豪地说我们拥有市场上最好质量的密封垫我们提供高质量的密封垫我们和世界主要的橡胶供应商一起研究和发展更新质量的产品橡胶密封垫在我们AL的实验室进行测试

也在我们安装的PHE上进行现场试验和分析收集我们现有PHE上使用的密封垫的使用反馈信息高品质(ISO),

出产日期都压制在我们的密封垫上面AlfaLaval独特的板片再生服务初步检查除去旧的密封垫清洗板片裂纹检查粘接新的密封垫，并在高温炉子里进行固化最后的检查安装/压力试验我们保证和新的PHE使用相同!我们的经验保证让你满意！这就是板片再生服务！除去大量杂质污垢我们什么时候需要过滤器?海水河水水沟里的水冷却塔里的水工艺流体AlfaLaval有三种不同的产品:反冲洗装置Alfa孔口过虑器ALF过虑器AlfaLavalCIP清洗服务CIP装置Alfa-CIP专门研制用于PHE清洗的化学清洗剂我们能做到！为什么要在线清洗

Cleaning-In-Place(CIP)?无需打开PHE除去污垢增加和延长PHE的使用寿命让停车时间降到最低成本的有效控制CleaningInPlace什么是在线清洗?一种化学试剂在换热器里循环让污垢溶解A重要的技术数据化学试剂的浓度化学试剂的温度循环的时间机械运动(湍流)AlfaLavalCIP装置举例：AlfaLavalCIP清洗剂试剂名称

除去的污垢AlfaPhos 水垢(CaCO3),铁锈(Fe2O3)AlfaCaus 油污，油脂，油漆、有机物和生物Alfa-P-scale 水垢AlfaLaval提供的全品牌服务我们知道橡胶和密封垫服务和再生板片的经验我们的换热器专家和故障排除的经验我们知道PHE在工艺中使用的情况我只有达到70%传热量!救救我!清洗我!AlfaCheck–已经开始使用为换热器检查身体和看病！AlfaLaval的技术优势特色 优点 益处人字波纹板片 促进湍流 高效率的传热，并且不易结垢

很多的接触点 增强了板的机械强度，使板片更薄巧克力分布区 没有死角

不易结垢和腐蚀

高效率的传热屋顶形的密封垫& 高的压力 较少的投资(较薄的板片)完全支撑包合的密封槽 让密封垫固定在槽里 避免了密封垫吹出槽

密封垫的使用寿命长板片一次压制 厚度均匀 没有弱点双组分固化粘接使用 粘接在板片上 密封垫的使用寿命较长的硫化胶扣式密封垫 容易更换

快速更换AlfaLaval的技术优势特色 优点 益处5点定位的悬挂槽 精确定位板片 良好的密闭贯穿整个板片组轴承盒和防磨损的

容易打开和关闭 可维护性一个人可以打开和,

垫片 换热器 组装一台大的换热器可以卸下来的螺杆 旋紧螺杆在打开和

安全和可维护性固定垫圈 关闭期间都在槽里固定的螺杆螺头

客户受益处较低的投资成本由于高的换热效率，所需的换热面积较少，损耗的材料较少这样对进口的原材料来说

PHEI甚至更是经济的投资未来扩产、扩容的投资低灵活的结构螺杆旋紧的框架容易增加和减少换热面积安装成本低廉重量轻(最高到125m2/吨)紧凑的设计(100m2/m3)所需的空间少使生产线紧凑在基础和管道上的投资少

客户受益处较低的维修成本快速清洗容易分解和组装换热器传热效率高所需清洗的面积少流过截面积的流量较小化学清洗更有效粘接式的密封垫停车清洗的时间少扣式密封垫使更换更快速较长的运时间高湍流不易结垢运行时间长高质量的板片、密封垫、密封槽和粘接技术较长的使用寿命客户受益处改善能耗高传热效率温度更接近我们的理论研究值高效率的热能回收接近温度理论研究值减少了冷却水的流量减少了水和水泵的成本减少了管道工作、泵和阀门的投资客户受益处改善了生产力、质量、安全和可靠性便于