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板式换热器已广泛用于许多行业。欧洲,美国,南非和印度的许多糖厂也使用它来加热果汁,去除果汁,糖浆前的糖浆,以及最后的糖蜜冷却(在蜂蜜罐之前)。由于效果良好,一些糖厂也尝试用板式换热器加热混合汁。以下是一些好的应用程序示例。
用于透明果汁加热
南非道尔顿糖厂使用的板式换热器有44块板,每块板的加热面积为0.79平方米。澄清果汁的流速为130t/h,从92℃加热至104℃,所用蒸汽的饱和温度为111℃,传热系数为3400W/m2.K.通过热交换器的澄清果汁的压降为76kPa;使用时,蒸汽阀未完全打开。也就是说,实际温差仍然很小,传热系数也更高。果汁加热器在连续运行五周后开启,内部有一些污泥沉积。板表面有黑色薄膜,易于用水冲洗。
在德国南德糖厂,甜菜汁的量为600吨/小时。在澄清果汁进入蒸发罐之前,通过4个板式热交换器将其分4阶段加热。将1~4效蒸发槽的汁液蒸汽作为热源,加热各级达到的温度。它比果汁蒸气温度低3°C,最后达到127°C。
20世纪80年代,广州华侨糖厂(碳酸法)采用板式换热器加热澄清果汁。板面积0.79平方米,安装50个,有效加热面积为37.9平方米。使用第一汁液蒸汽,果汁含量为117t/h,果汁温度为68.7°C,果汁温度为100.7°C,温度升高为32°C,蒸汽入口温度为114.2°C,排水温度温度为108.4℃,传热系数K为4010W / m2。.K,通过热交换器的透明果汁的压降为36kPa。 出水温度比入口蒸汽温度低约6°C,水箱中有少量水。如果排水顺畅,K值会更高。经过十多天的连续使用后,设备被拆除和检查,并且板材的大部分表面仍然像新的一样光滑。污垢很少,可以用软布擦去。
广东顺德糖厂(硫酸)糖厂采用板式换热器,板面积1.07平方米,用作澄清果汁的第三阶段加热。甘蔗汁平均用量为254t / h,废蒸汽温度为129~130℃,加热前果汁温度为106~108℃,加热后温度为120~126℃,传热系数为2400~3900 W / m2.K。
广东珠江赣华厂采用板式换热器对一级透明果汁进行一级加热,换热面积为35m2。加热后,果汁温度仅比蒸汽温度低2至4℃。15天后,温差为4至6℃,加热温度高于所用的60m 2管加热器。其传热系数为2700~4000W / m2.K.
另一家亚硫酸盐厂使用板式换热器,板面积为0.36平方米和90件。有效传热面积为31.68平方米。果汁由第一汁液蒸汽加热。七天的平均测量数据是:澄清果汁流速37.2。t / h,果汁温度76℃,果汁温度107℃,温升31℃,蒸汽入口温度113℃,蒸汽冷凝水温112.5℃,传热系数2300W / m2.K. 经过十多天的拆卸,板的表面沉积很少,可以用水和软刷洗掉。
板式换热器加热的果汁的传热性能是管式的两倍以上,因此所用的传热面积可减少一半或更多。在这里,最好使用第一效果汁,与使用废蒸汽加热相比,具有一定的节能效果。在热交换器具有良好性能并且接近蒸发罐的情况下,果汁被果汁蒸汽加热以使果汁的温度接近果汁蒸气温度,仅低3至5℃,这可以基本满足蒸发的需要。用果汁蒸汽加热还可以防止由过高的蒸汽温度引起的糖汁结焦。中国的一些糖厂使用废蒸汽。一些工厂因粗心操作而严重焦化。
用于混合果汁加热
南非道尔顿糖厂使用板式换热器加热混合果汁,50件。使用两个月,每周清洁一次,甘蔗汁流量103~130t/h,从72~76°C加热到94~97°C,使用废蒸汽饱和温度为109~111°C,传热系数为2900~3380W/m2.K,甘蔗汁的压降为0.05-0.1MPa。当机器关闭时,内部沉积物和甘蔗沉积,板面上有一层薄薄的水垢,但是比管式加热器少,可以用水冲洗并刷洗。每次工作班次都“反洗”,一些沉淀物可以被冲走。但是,优选通过筛分除去甘蔗汁中的纤维状杂质。
对于含有更多固体悬浮固体的材料,例如混合果汁,使用宽流道板式换热器更好。一个国外的亚硫酸盐加工糖厂,使用这种换热器和第三效蒸发汁蒸汽加热混合汁和硫磺烟汁,可以连续运行30天,所用的果汁压力很低,绝对压力只有40kPa,蒸汽温度是75°C。传热系数达到2090~2440W / m2.K,加热面积小于管型的一半。
在20世纪90年代中期,波兰的两家甜菜糖工厂(每天加工超过2,000吨甜菜)使用了一个宽间隙板式换热器,使用沸腾糖罐的汁液蒸汽(温度约60°C)通过将温度在约30℃升温至约50℃,然后加入灰分并用蒸汽和第三汁再次加热至约88℃。它运作良好,可连续使用一个季节。关闭后,可以用高压水喷涂以除去板材表面上的所有沉积物。它利用大量的低温热源来显着降低糖厂的燃料消耗。
宽间隙板式换热器可以使用真空低温果汁蒸汽作为热源加热低温甘蔗汁,具有更高的节能价值。
用于糖蜜冷却
在进入储罐之前冷却糖蜜是防止糖蜜在储存期间变质的关键措施。然而,糖蜜的粘度大,传热困难,并且使用普通的热交换器是无效的。
在南非和澳大利亚使用板式换热器来测试糖蜜的冷却效果更好。GladhowSugarMill和南非的Sezela糖厂都使用板式换热器来冷却糖蜜。糖蜜在装置中一次性流动,冷却水通过五次。他们使用的板尺寸为1556×416mm,板数分别为96和160,传热面积分别为50和83m2,加工糖蜜量分别为11.5和12.6t/h,糖蜜锤糖蜜的温度从59.8°C冷却到42.8°C,后者从62.1°C冷却到36.7°C,冷却水的入口和出口温度分别为30.2和36.3°C,后者为23.3和46°C,冷却水消耗量为13.8。和6.1吨/小时; 传热系数分别为96.3和112W / m2.K. 热交换器需要每月用水清洗一次。
澳大利亚Bingera糖厂使用德国GEA生产的板式换热器冷却糖浆,B12型,149V型波纹板,尺寸1400×400mm,换热面积67.6m2,糖蜜和水是一个 -流量。糖蜜的实际用量为10~15t/h,糖蜜的温度从57-62℃降至约37℃,冷水温度为32-35℃。根据温度自动调节水量,这是糖蜜量的1.5~3倍。传热系数为200~550W/m2.K.糖蜜的压降为50-150kPa。整个季节设备正常运行(中间检查和清洁),不锈钢板(316SS型)无明显腐蚀。使用的冷水应该清洗干净。