板式換熱器已廣泛用于許多行業(yè)。歐洲,美國(guó),南非和印度的許多糖廠也使用它來加熱果汁,去除果汁,糖漿前的糖漿,以及最后的糖蜜冷卻(在蜂蜜罐之前)。由于效果良好,一些糖廠也嘗試用板式換熱器加熱混合汁。以下是一些好的應(yīng)用程序示例。
用于透明果汁加熱
南非道爾頓糖廠使用的板式換熱器有44塊板,每塊板的加熱面積為0.79平方米。澄清果汁的流速為130t/h,從92℃加熱至104℃,所用蒸汽的飽和溫度為111℃,傳熱系數(shù)為3400W/m2.K.通過熱交換器的澄清果汁的壓降為76kPa;使用時(shí),蒸汽閥未完全打開。也就是說,實(shí)際溫差仍然很小,傳熱系數(shù)也更高。果汁加熱器在連續(xù)運(yùn)行五周后開啟,內(nèi)部有一些污泥沉積。板表面有黑色薄膜,易于用水沖洗。
在德國(guó)南德糖廠,甜菜汁的量為600噸/小時(shí)。在澄清果汁進(jìn)入蒸發(fā)罐之前,通過4個(gè)板式熱交換器將其分4階段加熱。將1~4效蒸發(fā)槽的汁液蒸汽作為熱源,加熱各級(jí)達(dá)到的溫度。它比果汁蒸氣溫度低3°C,最后達(dá)到127°C。
20世紀(jì)80年代,廣州華僑糖廠(碳酸法)采用板式換熱器加熱澄清果汁。板面積0.79平方米,安裝50個(gè),有效加熱面積為37.9平方米。使用第一汁液蒸汽,果汁含量為117t/h,果汁溫度為68.7°C,果汁溫度為100.7°C,溫度升高為32°C,蒸汽入口溫度為114.2°C,排水溫度溫度為108.4℃,傳熱系數(shù)K為4010W / m2。.K,通過熱交換器的透明果汁的壓降為36kPa。 出水溫度比入口蒸汽溫度低約6°C,水箱中有少量水。如果排水順暢,K值會(huì)更高。經(jīng)過十多天的連續(xù)使用后,設(shè)備被拆除和檢查,并且板材的大部分表面仍然像新的一樣光滑。污垢很少,可以用軟布擦去。
廣東順德糖廠(硫酸)糖廠采用板式換熱器,板面積1.07平方米,用作澄清果汁的第三階段加熱。甘蔗汁平均用量為254t / h,廢蒸汽溫度為129~130℃,加熱前果汁溫度為106~108℃,加熱后溫度為120~126℃,傳熱系數(shù)為2400~3900 W / m2.K。
廣東珠江贛華廠采用板式換熱器對(duì)一級(jí)透明果汁進(jìn)行一級(jí)加熱,換熱面積為35m2。加熱后,果汁溫度僅比蒸汽溫度低2至4℃。15天后,溫差為4至6℃,加熱溫度高于所用的60m 2管加熱器。其傳熱系數(shù)為2700~4000W / m2.K.
另一家亞硫酸鹽廠使用板式換熱器,板面積為0.36平方米和90件。有效傳熱面積為31.68平方米。果汁由第一汁液蒸汽加熱。七天的平均測(cè)量數(shù)據(jù)是:澄清果汁流速37.2。t / h,果汁溫度76℃,果汁溫度107℃,溫升31℃,蒸汽入口溫度113℃,蒸汽冷凝水溫112.5℃,傳熱系數(shù)2300W / m2.K. 經(jīng)過十多天的拆卸,板的表面沉積很少,可以用水和軟刷洗掉。
板式換熱器加熱的果汁的傳熱性能是管式的兩倍以上,因此所用的傳熱面積可減少一半或更多。在這里,最好使用第一效果汁,與使用廢蒸汽加熱相比,具有一定的節(jié)能效果。在熱交換器具有良好性能并且接近蒸發(fā)罐的情況下,果汁被果汁蒸汽加熱以使果汁的溫度接近果汁蒸氣溫度,僅低3至5℃,這可以基本滿足蒸發(fā)的需要。用果汁蒸汽加熱還可以防止由過高的蒸汽溫度引起的糖汁結(jié)焦。中國(guó)的一些糖廠使用廢蒸汽。一些工廠因粗心操作而嚴(yán)重焦化。
用于混合果汁加熱
南非道爾頓糖廠使用板式換熱器加熱混合果汁,50件。使用兩個(gè)月,每周清潔一次,甘蔗汁流量103~130t/h,從72~76°C加熱到94~97°C,使用廢蒸汽飽和溫度為109~111°C,傳熱系數(shù)為2900~3380W/m2.K,甘蔗汁的壓降為0.05-0.1MPa。當(dāng)機(jī)器關(guān)閉時(shí),內(nèi)部沉積物和甘蔗沉積,板面上有一層薄薄的水垢,但是比管式加熱器少,可以用水沖洗并刷洗。每次工作班次都“反洗”,一些沉淀物可以被沖走。但是,優(yōu)選通過篩分除去甘蔗汁中的纖維狀雜質(zhì)。
對(duì)于含有更多固體懸浮固體的材料,例如混合果汁,使用寬流道板式換熱器更好。一個(gè)國(guó)外的亞硫酸鹽加工糖廠,使用這種換熱器和第三效蒸發(fā)汁蒸汽加熱混合汁和硫磺煙汁,可以連續(xù)運(yùn)行30天,所用的果汁壓力很低,絕對(duì)壓力只有40kPa,蒸汽溫度是75°C。傳熱系數(shù)達(dá)到2090~2440W / m2.K,加熱面積小于管型的一半。
在20世紀(jì)90年代中期,波蘭的兩家甜菜糖工廠(每天加工超過2,000噸甜菜)使用了一個(gè)寬間隙板式換熱器,使用沸騰糖罐的汁液蒸汽(溫度約60°C)通過將溫度在約30℃升溫至約50℃,然后加入灰分并用蒸汽和第三汁再次加熱至約88℃。它運(yùn)作良好,可連續(xù)使用一個(gè)季節(jié)。關(guān)閉后,可以用高壓水噴涂以除去板材表面上的所有沉積物。它利用大量的低溫?zé)嵩磥盹@著降低糖廠的燃料消耗。
寬間隙板式換熱器可以使用真空低溫果汁蒸汽作為熱源加熱低溫甘蔗汁,具有更高的節(jié)能價(jià)值。
用于糖蜜冷卻
在進(jìn)入儲(chǔ)罐之前冷卻糖蜜是防止糖蜜在儲(chǔ)存期間變質(zhì)的關(guān)鍵措施。然而,糖蜜的粘度大,傳熱困難,并且使用普通的熱交換器是無效的。
在南非和澳大利亞使用板式換熱器來測(cè)試糖蜜的冷卻效果更好。GladhowSugarMill和南非的Sezela糖廠都使用板式換熱器來冷卻糖蜜。糖蜜在裝置中一次性流動(dòng),冷卻水通過五次。他們使用的板尺寸為1556×416mm,板數(shù)分別為96和160,傳熱面積分別為50和83m2,加工糖蜜量分別為11.5和12.6t/h,糖蜜錘糖蜜的溫度從59.8°C冷卻到42.8°C,后者從62.1°C冷卻到36.7°C,冷卻水的入口和出口溫度分別為30.2和36.3°C,后者為23.3和46°C,冷卻水消耗量為13.8。和6.1噸/小時(shí); 傳熱系數(shù)分別為96.3和112W / m2.K. 熱交換器需要每月用水清洗一次。
澳大利亞Bingera糖廠使用德國(guó)GEA生產(chǎn)的板式換熱器冷卻糖漿,B12型,149V型波紋板,尺寸1400×400mm,換熱面積67.6m2,糖蜜和水是一個(gè) -流量。糖蜜的實(shí)際用量為10~15t/h,糖蜜的溫度從57-62℃降至約37℃,冷水溫度為32-35℃。根據(jù)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)水量,這是糖蜜量的1.5~3倍。傳熱系數(shù)為200~550W/m2.K.糖蜜的壓降為50-150kPa。整個(gè)季節(jié)設(shè)備正常運(yùn)行(中間檢查和清潔),不銹鋼板(316SS型)無明顯腐蝕。使用的冷水應(yīng)該清洗干凈。