板式换热器在氧化铝生产中的应用及选型计算.doc

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1、板式换热器在氧化铝生产中的应用及选型计算许罡正（河南华慧有色工程设计有限公司，河南郑州450041）摘要：在铝酸钠溶液分解过程中，降低溶液温度是加快分解速度、提高分解率的重要条件。为了强化分解过程、提高分解率，通过板式换热器进行精液与种分母液的逆流热交换，既起到快速降温的作用，有利于提高分解率，又能回收精液中释放的热量。根据不同氧化铝厂的降温要求对板式换热器进行换热计算，从而确定换热器的换热面积。关键词：板式换热器；降温要求；换热面积。Calculationandselectionofplate

2、heatexchangerinaluminaproductionXuGangzheng（HenanHuahuiNonferrousEngineeringDesignCo.,Ltd，ZhengzhouHenan450041）Abstract:Inthedecompositionofsodiumaluminatesolution,decreasingthesolutiontemperatureistoacceleratethedecompositionrate,theimportantconditi

3、ontoimprovethedecompositionrate.Inordertostrengthenthedecompositionprocess,decompositionrate,countercurrentheatsemenandspentliquorthroughtheplateheatexchangeroftheexchange,whichplaystheroleofrapidcooling,isconducivetoenhancetherateofdecomposition,and

4、canreleaseheatrecoveryinsemen.Accordingtothedifferentrequirementsofaluminaplantcoolingheattransfercalculationofheatexchanger,inordertodeterminetheheatexchangerarea.Keywords:plateheatexchanger;coolingrequirements;theheatexchangearea.1.前言板式换热器是一种热交换设备，

5、广泛应用于石油、化工、冶金、电力、食品、医药、机械等行业中大量流体的冷却、加热、冷凝、余热回收。其主要特点为传热效率高、占地面积小、可以多股物料同时换热，处理量大、操作简单、可靠耐用。2.板式换热器的应用及特点从20世纪60年代板式换热器开始应用于氧化铝行业，在铝酸钠溶液分解过程中，降低溶液温度是加快分解速度、提高分解率的重要条件，为了强化分解过程、提高分解率，通过板式换热器进行精液与种分母液的逆流热交换，既起到快速降温的作用，有利于提高分解率，又能回收精液中释放的热量，可降低氧化铝生产的热耗，

6、达到一举两得的目的。当然由于生产方法不同，各厂家进行热交换介质温度不一样，选用的换热面积及传热系数、换热介质温度等也不一样。目前各氧化铝厂在精液热交换工序有的厂家采用二级串联，有的采用三级串联，因根据氧化铝厂降温要求而定。现阶段我国氧化铝行业由于分解浆液的固体浓度较高，普遍选用的板式换热器主要为宽流道板式换热器和螺旋板换热器。宽流道焊接板式换热器选用窝形波纹板片或平板板片，窝形的波峰和波谷过度处设计为圆滑平缓曲面，保证了介质流过板片表面时很顺畅，在较高的流速下宽间隙侧形成波浪形旋流，同时另一侧通

7、道内由于有很多触点或定距柱支撑，使得介质通过时很容易形成湍流，从而得到较好的传热性能。宽间隙流道内无触点，流体可以实现完全自由流动，即使在很高的流速下流道阻力仍很小，可以减少动力系统的动能消耗。螺旋板换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成，板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管，同时又合理地将冷热流体分开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。其特点是弯曲的螺旋通道和定距柱,有利于增强流体的湍流状态。单通道内的流体通过通

8、道内杂质沉积处时，流速会相对提高，容易把杂质冲掉，相邻通道内的流体呈纯逆流方式流动，可得到最大的对数平均温差，有利于小温差传热。在氧化铝生产中，板式换热器走精液的流道内容易有结疤生成，连续生产半个月左右结疤厚度大约0.1~0.5mm，大大降低了板式换热器的传热系数，所以在生产中要定期进行碱液清洗，维持较高的运转率。相对于螺旋板换热器的结构宽流道板式换热器只有冷流体侧在板片间形成一种有触点的介质流道，供流体通过，而热流体侧在板组间形成无触点的介质流道，保证含有复杂介质的流体顺利通过，因此压力损失小