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板式冷油器

2017/10/25 9:51:09 字體:  瀏覽 1306

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 板式冷油器  冷油器換熱管
   
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一、板式冷油器定義:

      板式冷油器是電力系統中普遍使用的一種油冷卻設備,利用該設備可使具有一定溫差的兩種液體介質(zhì)實(shí)現熱交換,從而達到冷卻介質(zhì),保證電力設備正常運行的目的,板式冷油器適用于電力、治金、化工、礦山、輕工、機械等行業(yè)。在電力行業(yè)中主要用于設備潤滑油冷卻、變速系統油冷卻及汽輪機的油系統、磨煤機的油系統循環(huán)冷卻。

二、板式冷油器結構:

      板式冷油器由一個(gè)框架構成,其中依次包含有一個(gè)固定端板、一個(gè)活動(dòng)板、一個(gè)支柱、一個(gè)上導桿、一個(gè)下導桿和若干個(gè)夾緊螺栓。固定端板與活動(dòng)板間有數量不等的導熱板被夾在一起。各導熱板片都配有一個(gè)墊圈,因此這些板片就形成了一個(gè)平行流槽的封閉區域,媒質(zhì)以每隔一板的形式交替地流過(guò)其間。

      板式冷油器的結構比較簡(jiǎn)單,它是由板片、密封墊片、固定壓緊板、活動(dòng)壓緊板、壓緊螺柱、螺母、上下導桿、前支柱等零部件組成。

三、板式冷油器工作原理:

     當金屬板組壓緊時(shí),板角上的開(kāi)孔形成連續的通道,將潤滑油、冷卻水從進(jìn)口處引流到金屬板組中,并分配到金屬板間的狹窄槽道中。由于金屬板上配了墊片以及金屬板A和金屬板B的交替安裝,潤滑油、冷卻水交替進(jìn)入金屬板內的槽道,即潤滑油進(jìn)入奇數槽道,而冷卻水進(jìn)入偶數槽道。這樣,潤滑油、冷卻水被薄薄的金屬壁隔開(kāi)。潤滑油、冷卻水的流動(dòng)方向相反。潤滑油、冷卻水通過(guò)冷油器時(shí),潤滑油將其部分熱量傳遞到薄金屬壁上,而薄金屬壁又將這部分熱量傳遞到另一側的冷卻水上。潤滑油的溫度下降,而冷卻水的溫度上升。最后,潤滑油、冷卻水流向金屬板另一端的相似通道,并排出冷油器。 

四、板式冷油器優(yōu)點(diǎn):

     1、采用不銹鋼板為換熱元件,極大的提高換熱效率高,降低了占地面積,減輕設備重。不僅安裝更為方便,安裝費用也極大的減少。

     2、板式冷油器對換熱板片波紋形式不斷優(yōu)化,在提高換熱系數的同時(shí),也降低了壓力損失。

     3、設計合理,能在較大溫度變化范圍內保持出油溫度穩定,對溫度突變及震動(dòng)有良好的抗力。

     4、結構可靠,板片一次壓制成型,厚度均勻,確保冷卻水不會(huì )進(jìn)入汽輪機組,并不易結塵、結垢。

五、板式冷油器串聯(lián)和并聯(lián)的優(yōu)缺點(diǎn):

     1、板式冷油器串聯(lián)運行的優(yōu)點(diǎn):冷卻效果好,油溫均勻、穩定。

     2、板式冷油器串聯(lián)的缺點(diǎn):油的壓降較大,漏油時(shí)無(wú)法隔離。

     3、板式冷油器并聯(lián)的優(yōu)點(diǎn):油的壓降較小,隔離方便,可在運行中檢修一組。

     4、板式冷油器并聯(lián)的缺點(diǎn):冷卻效果較差,溫度變化較大。

■板式冷油器與管式冷油器傳熱對比:

     1)潤滑油在管式冷油器的殼程中流動(dòng)時(shí)存在層流部分多,結垢傾向性大;折流板與殼體,折流板與換熱管,管束與殼體之間的旁路,通過(guò)這些旁路的油,沒(méi)有充分參與換熱。板式冷油器不存在旁路,板片的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生強烈的湍流,具有自?xún)粜苑乐刮酃干傻哪芰,提高了潤滑油的換熱效果。 

     2)板式冷油器的板片為不銹鋼材料,板片厚度僅為0.5㎜,而管式冷油器的冷卻管為紫銅材料,厚度約為2.0㎜,因此,板式冷油器比管式冷油器換熱效果好,在換熱量相同時(shí),板式冷油器所需換熱面積比管式冷油器小的多。 

     3)潤滑油和冷卻水在板式冷油器內逆流方式流動(dòng)。而管式冷油器的潤滑油和冷卻水分別在殼程和管程內流動(dòng),總體上是錯流的流動(dòng)方式,降低了對數平均溫差。板式冷油器能實(shí)現溫度交叉,末端溫差能達到1℃;管殼式冷油器不能實(shí)現溫度交叉,末端溫差只能達到5℃。 

■檢修便利的對比: 

     1)板式冷油器的結構緊湊,為檢修提供空間便利。在換熱量相等的條件下,所占空間僅為管殼式冷油器的1/2,并且不象管式那樣需要預留出很大空間用來(lái)拉出管束檢修。板式冷油器解體時(shí),只需要松開(kāi)夾緊螺桿,即可在原空間范圍內100%地接觸倒換熱板的表面,且拆裝很方便。 

     2)機組小修期間,板式冷油器板片不需要機械清洗,而對管式冷油器的銅管內壁采用打毛刷方式進(jìn)行清理;機組大修期間,管式冷油器需吊出整個(gè)芯子進(jìn)行化學(xué)清洗,內層銅管與隔板之間存在死角,無(wú)法徹底清洗。而板式冷油器的夾緊螺栓卸掉后,即可松開(kāi)板束,卸下板片,進(jìn)行機械清洗,清洗方便,清洗時(shí)不存在死角。 

     3)大家普遍習慣管式冷油器銅管泄漏后,采用封堵方式堵漏,堵管率超過(guò)10%,進(jìn)行全部更換,冷卻面積日益減;而板式冷油器板片可通過(guò)調節板片的數目或者變更流程就可以得到合適的傳熱效果和容量。 

■安全可靠性的對比: 

     1)板式冷油器采用了不銹鋼隔板將油、水隔開(kāi)。由于不銹鋼不易結垢,不易受到酸、堿等有害物質(zhì)的腐蝕,使用壽命長(cháng)。相對來(lái)說(shuō),板式冷油器不會(huì )發(fā)生內漏現象。而管式冷油器采用了銅管將油、水隔開(kāi)。銅管易于結垢,受酸、堿等有害物質(zhì)的腐蝕,為冷油器泄漏提供不利條件。銅管脹接在管板上,具有因水沖擊、振動(dòng)或脹接質(zhì)量等問(wèn)題的影響,造成冷油器銅管發(fā)生泄漏的可能。 

     2)板式冷油器的板間通道很窄,一般為3-5mm,當換熱介質(zhì)中含有較大的固體顆;蚶w維物質(zhì)時(shí),就容易堵塞板間通道。而管式冷油器銅管通徑大,較小顆粒不易于造成堵塞。針對該問(wèn)題我廠(chǎng)在板式冷油器冷卻水入口前加裝濾網(wǎng),定期排污,得到有效控制。 

     3)在換熱量相同時(shí),管式冷油器比板式冷油器重量重的多,約為板式的5倍。更換板式冷油器后,機房3.5m平臺載荷力大大減小。

■冷卻水量的對比:

     管式冷油器的冷卻水量為480t/h,板式冷油器的冷卻水量為245t/h(臺),板式冷油器的冷卻水量為管式的1/2,冷卻水用量大為降低。反過(guò)來(lái)又降低了管道,閥門(mén)的安裝費用。

■檢修費用的對比:

     板式冷油器的檢修費用高,解體大修時(shí)需更換部分密封件,費用大約5萬(wàn)元左右。而管式冷油器只需放入事先做好的鐵箱里(鐵箱里充入80度左右的水,并加入20%次氯酸鈉)煮24小時(shí)即可;或用可加熱的高壓水槍沖洗,成本低,費用大約1萬(wàn)元左右。 

     結論:板式冷油器具有使用安全可靠、冷卻水量小、傳熱效率高、占地小,易維護的優(yōu)勢,但檢修費用高;而管式冷油器具有載荷大、傳熱效率差、占地大等缺點(diǎn),但檢修費用低。 

六、板式冷油器安裝運行:

     1、正確放置板式冷油器,保證進(jìn)油,出油管道相對聯(lián)接位置準確。

     2、進(jìn)出水管道法蘭和安裝底腳螺栓應現場(chǎng)裝配。

     3、所有管道法蘭和閥門(mén)密封處,應密封嚴密無(wú)泄露。

     4、板式冷油器投運前,應對管路進(jìn)行清洗,防止泥沙、鐵銹等物質(zhì)進(jìn)入冷油器堵塞換熱板片。

     5、板式冷油器投運時(shí),應先緩慢開(kāi)啟進(jìn)油閥,再開(kāi)啟出口油閥,等出口有油流出后,打開(kāi)冷卻水進(jìn)水閥及出水閥。待正常運行后,可根據冷油器出口油溫調整出水閥門(mén)開(kāi)度,保持油溫正常。

     建議:在油側及水側管道最高處安裝放氣閥,在板式冷油器投運時(shí)排出系統中的空氣,可有效提高換熱效率和降低運行噪音。

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