板式蒸发器的工业应用概述(3)

2009-09-13 刘清明华南理工大学

4、板式蒸发器在空调制冷中的应用

　　随着社会的发展和人们生活水平的提高,建筑空调用电正逐渐成为耗能大户,并成为引发近几年夏季用电紧张的主要因素。而空调制冷行业中的冷凝冷却设备正是耗能耗水大户。在能源日益紧张、水资源短缺的情况下,开发和推广节能节水型冷凝冷却设备,极具现实意义。

　　板式蒸发器因具有体积小、传热系数高等特点,在制冷与空调装置中有着重要应用。但是,由于不正确的使用或者维护不及时,板式蒸发器的应用也存在不少问题 :

　　(1) 脏堵。在氨制冷系统中造成板式蒸发器脏堵的主要原因:一是由于板式蒸发器流动截面小,易堵塞;二是使用的载冷剂溶液在补加时较多的杂质进入系统,杂质在板式蒸发器处聚集,最后导致板式蒸发器堵塞。

　　(2) 冰堵。由于制冷剂溶液结晶和析冰,造成板式蒸发器的堵塞。

　　(3) 放油困难。制冷压缩机内的润滑油随着氨制冷剂经过油分离器后,一部分被分离出来,其余部分则随制冷剂的冷凝、节流、蒸发等过程积存在各个设备中,粘附在换热器的表面,形成油膜,油膜的热阻很大,使换热效果降低,耗能增加,且影响系统的正常工作,因此,制冷系统在运行一段时间后需进行放油。但是由于板式蒸发器属于低温低压换热设备,且单元流通截面很小,油的粘度大,放油比较困难,因此必须采取对蒸发器的集油包淋水加热和增加放油次数等有效措施,才能确保蒸发器的放油效果,提高蒸发器换热效率。在敞开式氨制冷系统中,当冷媒温度在0℃以下时,必须使用盐水作载冷剂,由于盐水对钢材的腐性很强,即使使用缓冲剂等化学药品,螺旋管蒸发器的寿命也将大大缩短。另外,因腐蚀而脱落的氧化皮常常会堵塞过滤网,影响冷媒的正常供应,给生产运行带来不利影响,但如果使用钛板式蒸发器作为低温系统中的蒸发器,则能大大改善这种状况。

5、板式蒸发器在化工中的应用

　　近年来,我国离子膜烧碱有了长足的发展,离子膜烧碱的规模不断扩大,高浓度离子膜烧碱的市场需求越来越大,离子膜烧碱的蒸发装置也随之不断发展。

　　张桂香、贾长安等介绍了阿法拉伐板式蒸发装置在离子膜烧碱生产中的应用情况,运行发现:

　　(1) 液氯电耗由原来的106kW · h/t降为72kW·h/t,按液氯产量5万r/a计算, 每年节电700000kW·h,电费按0.43元/kW ·h计, 每年节约电费73万元;

　　(2)每年的维修费用由43万元降为8万元,节约35万元;

　　(3)装置每年的运行费用由7. 5万元降为3万元,节约4.5万元。

　　郑英兰、林志平等对降膜浓缩装置和板式蒸发器浓缩装置在离子膜烧碱生产中的应用进行了对比 ,结果表明:板式蒸发器浓缩装置一次性投资比降膜浓缩装置的投资约少30% ,板式蒸发器操作更加方便。但是,板式蒸发器也存在不足,生产50%碱的汽耗对比表明板式蒸发器浓缩装置的汽耗比降膜浓缩装置的汽耗高30%左右。生产中还发现,高温浓碱的腐蚀性强,设备腐蚀较严重。为了解决这个问题,兰州市节能环保工程有限责任公司与甘肃亚盛化工集团共同研制开发了000Cr30-Mo2单板可拆式外流自由降膜板式蒸发器用于于硫化碱的生产,一方面选用000Cr30-Mo2材料以适应硫化钠溶液的强腐蚀性;另一方面使设备核心元件加热板片具有可拆换性, 以提高蒸发器的使用寿命。实践表明,这种蒸发器比同面积的管式蒸发器热效率高30% ,蒸发强度高20% ～25%, 热交换系数可达到1583W/(m2 ·K),且重量轻,体积小。对极易结晶的硫化钠溶液,该蒸发器长期运行后结垢轻微, 且容易清洗。

6、板式蒸发器在造纸中的应用

　　造纸厂的碱回收锅炉系统包括了蒸发设备,它的作用是对黑液进行蒸发浓缩。蒸发设备一般采用全板式五效蒸发系统,采用逆流方式换热。其中Ⅰ效用新鲜蒸汽,其他各效都用上Ⅰ效的二次蒸汽做热源,不再补充新鲜蒸汽。

　　全板式蒸发站相对于管式蒸发站及板管结合的蒸发站, 蒸发能力和蒸发效率更高, 单位电耗更低(同等蒸发能力下, 全板式蒸发站为39 kW·h /kg水, 二板三管为41kW·h/kg水) ;不容易积垢, 不用经常停机清垢; 每台板式蒸发器都有相对独立调节进效液量和浓度的能力, 不受系统的干扰, 能适合生产能力的波动, 操作方便;有自动仪表控制, 不易发生冒液和干管的现象; 开停机迅速, 易于改变蒸发负荷。

　　但是,由于洗浆送蒸发的黑液有未彻底滤除的纸浆纤维,或从加热板片上自动剥落于黑液中的垢片未即时除去,这些纤维和垢片将会造成加热板片顶部黑液分配器孔眼堵塞,从而影响蒸发的正常进行。因此,对黑液的预处理及对蒸发器的清洗维护是很重要的。这样才可以避免问题的发生。