板式换热器的管道坡度设计是保证它的稳定运行、避免气阻或液阻、延长设备寿命的关键,需要结合介质类型和运行工况才能综合确定其具体要求,据此艾克森给出以下建议:
1. 核心原则:“排气通畅、排液彻底、避免积液”
管道坡度的核心作用是防止介质在管道或换热器内部滞留,使用坡度设计需遵循
(1)对于像冷水、油类的液体介质管道:坡度应朝向排放方向,要确保停机时能彻底排净换热器及管道内液体;
(2)对于像热水、蒸汽冷凝水含气或易汽化介质:坡度需配合排气装置,来避免气体滞留;
(3)对于蒸汽类介质:坡度需要便于凝结水排出,同时防止蒸汽带水冲击设备。
2. 不同介质管道的具体坡度要求
(1)冷水 / 冷却水等单相液体管道
进口管道,坡度通常为 0.002~0.003,坡向换热器进口。
原因:避免管道高点积存空气 —— 如果进口管道有凹点,空气易在此聚集形成气阻,导致介质流量不足、换热效率下降,甚至因 “气蚀” 损坏板片。
出口管道,坡度同样为 0.002~0.003,坡向系统下游。
原因:确保停机时换热器内液体能通过管道自然排出,防止低温时冻裂(尤其冬季非运行状态)或长期积液导致内部腐蚀。
(2)热水 / 高温液体管道
进口管道:需设置顺坡,坡度 0.003~0.005,同时在管道高点安装排气阀。
原理:高温液体易汽化产生气泡,坡度可引导气泡向高点排气阀移动,避免气泡在换热器内聚集。
出口管道:坡度 0.002~0.003,坡向回水管路,且需避免管道出现 “U 型弯”。
(3)蒸汽及冷凝水管道
蒸汽进口管道:坡度为 0.005~0.01,坡向换热器进口。
关键作用:蒸汽在输送过程中会产生少量凝结水,坡度可将凝结水引向换热器,防止 “水击”—— 如果凝结水在管道内滞留,高速蒸汽推动水流冲击管道和换热器,可能导致板片或接口损坏。
冷凝水出口管道:坡度为 0.003~0.005,坡向冷凝水回收装置,而且管道需要避免急剧转弯,来确保凝结水顺利排出,防止换热器内积水影响换热。
(4)其他特殊要求
双流程或多流程换热器:需确保各流程管道坡度一致,避免因局部积液导致流量分配不均;
安装位置低于介质源:如果换热器进口低于上游设备,管道可适当减小坡度,但仍需保证无凹点;
与阀门、过滤器的配合:阀门和过滤器前后需预留坡度缓冲段,避免因设备本身占用空间导致管道局部无坡度。
板式换热器管道坡度无统一 “固定值”,但需围绕 “排气、排液、防滞留” 设计,艾克森建议液体管道坡度通常 0.002~0.005,蒸汽管道 0.005~0.01;坡向需结合介质流向和设备位置,同时配合排气阀、疏水阀等附件。合理的坡度可避免气阻、水击、腐蚀等问题,是保证换热器长期高效运行的基础。
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