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全不銹鋼釬焊換熱器性能及應用

查看：1465 　發稿日期：2016-01-13 19:38:58

2 　制造工藝

具有高度可靠性能的全不銹鋼板式換熱器(以下簡稱為AlfaNova)系基于一種全新的技術———AlfaFusion(見圖1) ,該技術是在材料及焊接技術領域內多年研究的結晶,為了滿足市場對于緊湊型熱交換解決方案的需求———更高的機械強度、更強的耐腐蝕性以及更高的衛生等級。

3 　產品性能

多年的研究與試驗的結果就是AlfaNova的可靠性出色地通過AlfaFusion過程認證、爆裂檢驗認證、壓力疲勞測試、溫度疲勞測試、傳熱性能測試和腐蝕測試。(1)機械強度與傳統的釬焊換熱器相比,AlfaNova具有更高的設計壓力、更強的機械及熱疲勞耐受性,其與銅、鎳釬焊換熱器對比見圖2、圖3。在0～3 MPa機械疲勞實驗中,AlfaNova的壽命是銅釬焊換熱器的10倍,更比鎳釬焊換熱器高2個數量級。Al2faNova能夠耐受的溫度可以達到550℃,而普通釬焊式換熱器最高設計溫度只有225℃。(2)耐腐蝕性

AlfaNova的100 %不銹鋼材質構造可確保其對于腐蝕具有高度的耐受能力。這樣,對于需要使用諸如氨之類天然工質的制冷系統(如蒸發器、經濟器、油冷卻器等)或其他對銅材具有腐蝕性的介質系統來說,AlfaNova是一項重大的技術突破。

(3)緊湊的設計

與傳統的殼管式換熱器相比,AlfaNova緊湊的構造使它具有高度的靈活性。在任何一種應用系統中,都可將其納入并發揮整體效能。AlfaNova獨到的通道能確保流體達到最佳的分配狀態,經特別設計而成的波紋狀板片可提供最佳的換熱效果,且只需較少的充注量,這對氨等制冷劑來說有很重要的意義。例如按EN378標準,直接系統安裝于廠房內時,所允許的NH3充注量最多不超過10公斤。如果采用AlfaNova ,制冷量可達340 kW。AlfaNova的性價比無與倫比,擁有足夠的實力來替換其他體形龐大而笨重的熱交換器。(4)更高的衛生等級

在許多國家,某些熱交換器的衛生指標正在成為日趨嚴格的立法主題。這一類應用包括制冷系統中的潔凈水冷卻器、自來水加熱系統以及其他各種衛生應用領域。針對諸如此類的實際應用,全不銹鋼材質的AlfaNova結合其優良的機械強度,在挑戰殼管式以及其他各種類型的熱交換器時,無疑將成為未來的勝利者。(5)密封性

盡管半焊板式換熱器用激光焊接已減少了90 %以上的橡膠密封,氨不易泄漏,但從微觀上說,僅存的2個氨密封圈為橡膠制品,氨會通過分子運動向外滲透。表1是在1. 0 MPa壓力下一個板片組上兩個直徑12厘米密封環每年滲透克數的測量結果。

由此可見,雖然密封圈的密封性能在不斷地改善,但仍有一定數量的氨在滲漏。如果換熱器型號大或數量多,在日趨嚴格的環保要求下,AlfaNova的全焊接結構無疑是一個更好的選擇。

根據各種目前使用換熱器設計應用情況,綜合性能對比整理如表2 ,其中評價等級1為最差,5為最好,所列數據僅供參考。

4 　應用(1)氨制冷系統應用在制冷系統中,釬焊式換熱器的應用十分普遍。但以前絕大多數用于氟利昂系統,原因就是沒有合適的釬焊式換熱器能用于氨系統。由于天然工質不破壞自然平衡,氨開始重放光彩,AlfaNova正可大顯身手,蒸發器、冷凝器、油冷卻器、經濟器……都能應用。正由于它的緊湊性,推動了機組的標準化、模塊化。①蒸發器:以前重力供液滿液式蒸發系統的工業冷卻設備所需的充注量達1000g NH3/ kW,而如果用板式換熱器,其充注量可降低至29g NH3/ kW。在相對小負荷的系統中,就制冷劑充注量而言,直接膨脹系統無疑是一個更佳選擇。在這種情況下,除了加入分配器以確保兩相的氨在每個流道間分布均勻外,更有創新的是Suction - X系統。以往在DX系統中,通常蒸發器的一部分為過熱區以保證安全,但這造成了浪費。加入了Suction - X系統后,所有的板片都用于蒸發,提高了COP值。②冷凝器:如在缺水地區,可串聯風冷式系統,使冷凝水走閉路循環;如有水源(如河水、湖水、地下水甚至海水) ,則可串聯一臺普通的墊片板式換熱器,就像大樓采暖系統中非常普遍的鍋爐水系統。這樣,即使再惡劣的水質,都有解決之道。

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