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        板式冷油器

        2017/10/25 9:51:09 字體:  瀏覽 126

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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實現熱交換,從而達到冷卻介質,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。在電力行業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冷卻。

        二、板式冷油器結構:

              板式冷油器由一個框架構成,其中依次包含有一個固定端板、一個活動板、一個支柱、一個上導桿、一個下導桿和若干個夾緊螺栓。固定端板與活動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墊圈,因此這些板片就形成了一個平行流槽的封閉區域,媒質以每隔一板的形式交替地流過其間。

              板式冷油器的結構比較簡單,它是由板片、密封墊片、固定壓緊板、活動壓緊板、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,板角上的開孔形成連續的通道,將潤滑油、冷卻水從進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、冷卻水交替進入金屬板內的槽道,即潤滑油進入奇數槽道,而冷卻水進入偶數槽道。這樣,潤滑油、冷卻水被薄薄的金屬壁隔開。潤滑油、冷卻水的流動方向相反。潤滑油、冷卻水通過冷油器時,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、板式冷油器優點:

             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化,在提高換熱系數的同時,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,確保冷卻水不會進入汽輪機組,并不易結塵、結垢。

        五、板式冷油器串聯和并聯的優缺點:

             1、板式冷油器串聯運行的優點:冷卻效果好,油溫均勻、穩定。

             2、板式冷油器串聯的缺點:油的壓降較大,漏油時無法隔離。

             3、板式冷油器并聯的優點:油的壓降較小,隔離方便,可在運行中檢修一組。

             4、板式冷油器并聯的缺點: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時存在層流部分多,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,通過這些旁路的油,沒有充分參與換熱。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生強烈的湍流,具有自凈效應以防止污垢生成的能力,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,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。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,總體上是錯流的流動方式,降低了對數平均溫差。板式冷油器能實現溫度交叉,末端溫差能達到1℃;管殼式冷油器不能實現溫度交叉,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拉出管束檢修。板式冷油器解體時,只需要松開夾緊螺桿,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行清理;機組大修期間,管式冷油器需吊出整個芯子進行化學清洗,內層銅管與隔板之間存在死角,無法徹底清洗。而板式冷油器的夾緊螺栓卸掉后,即可松開板束,卸下板片,進行機械清洗,清洗方便,清洗時不存在死角。 

             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10%,進行全部更換,冷卻面積日益減;而板式冷油器板片可通過調節板片的數目或者變更流程就可以得到最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。由于不銹鋼不易結垢,不易受到酸、堿等有害物質的腐蝕,使用壽命長。相對來說,板式冷油器不會發生內漏現象。而管式冷油器采用了銅管將油、水隔開。銅管易于結垢,受酸、堿等有害物質的腐蝕,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、振動或脹接質量等問題的影響,造成冷油器銅管發生泄漏的可能。 

             2)板式冷油器的板間通道很窄,一般為3-5mm,當換熱介質中含有較大的固體顆;蚶w維物質時,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。針對該問題我廠在板式冷油器冷卻水入口前加裝濾網,定期排污,得到有效控制。 

             3)在換熱量相同時,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。反過來又降低了管道,閥門的安裝費用。

        ■檢修費用的對比:

             板式冷油器的檢修費用高,解體大修時需更換部分密封件,費用大約5萬元左右。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小時即可;或用可加熱的高壓水槍沖洗,成本低,費用大約1萬元左右。 

             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,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,保證進油,出油管道相對聯接位置準確。

             2、進出水管道法蘭和安裝底腳螺栓應現場裝配。

             3、所有管道法蘭和閥門密封處,應密封嚴密無泄露。

             4、板式冷油器投運前,應對管路進行清洗,防止泥沙、鐵銹等物質進入冷油器堵塞換熱板片。

             5、板式冷油器投運時,應先緩慢開啟進油閥,再開啟出口油閥,等出口有油流出后,打開冷卻水進水閥及出水閥。待正常運行后,可根據冷油器出口油溫調整出水閥門開度,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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