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板式冷油器

2017/10/25 9:51:09 字体:  浏览 154

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 板式冷油器  冷油器换热管
   
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一、板式冷油器定义:

      板式冷油器是电力系统中普遍使用的一种油冷却设备,利用该设备可使具有一定温差的两种液体介质实现热交换,从而达到冷却介质,保证电力设备正常运行的目的,板式冷油器适用于电力、治金、化工、矿山、轻工、机械等行业。在电力行业中主要用于设备润滑油冷却、变速系统油冷却及汽轮机的油系统、磨煤机的油系统循环冷却。

二、板式冷油器结构:

      板式冷油器由一个框架构成,其中依次包含有一个固定端板、一个活动板、一个支柱、一个上导杆、一个下导杆和若干个夹紧螺栓。固定端板与活动板间有数量不等的导热板被夹在一起。各导热板片都配有一个垫圈,因此这些板片就形成了一个平行流槽的封闭区域,媒质以每隔一板的形式交替地流过其间。

      板式冷油器的结构比较简单,它是由板片、密封垫片、固定压紧板、活动压紧板、压紧螺柱、螺母、上下导杆、前支柱等零部件组成。

三、板式冷油器工作原理:

     当金属板组压紧时,板角上的开孔形成连续的通道,将润滑油、冷却水从进口处引流到金属板组中,并分配到金属板间的狭窄槽道中。由于金属板上配了垫片以及金属板A和金属板B的交替安装,润滑油、冷却水交替进入金属板内的槽道,即润滑油进入奇数槽道,而冷却水进入偶数槽道。这样,润滑油、冷却水被薄薄的金属壁隔开。润滑油、冷却水的流动方向相反。润滑油、冷却水通过冷油器时,润滑油将其部分热量传递到薄金属壁上,而薄金属壁又将这部分热量传递到另一侧的冷却水上。润滑油的温度下降,而冷却水的温度上升。最后,润滑油、冷却水流向金属板另一端的相似通道,并排出冷油器。 

四、板式冷油器优点:

     1、采用不锈钢板为换热元件,极大的提高换热效率高,降低了占地面积,减轻设备重。不仅安装更为方便,安装费用也极大的减少。

     2、板式冷油器对换热板片波纹形式不断优化,在提高换热系数的同时,也降低了压力损失。

     3、设计合理,能在较大温度变化范围内保持出油温度稳定,对温度突变及震动有良好的抗力。

     4、结构可靠,板片一次压制成型,厚度均匀,确保冷却水不会进入汽轮机组,并不易结尘、结垢。

五、板式冷油器串联和并联的优缺点:

     1、板式冷油器串联运行的优点:冷却效果好,油温均匀、稳定。

     2、板式冷油器串联的缺点:油的压降较大,漏油时无法隔离。

     3、板式冷油器并联的优点:油的压降较小,隔离方便,可在运行中检修一组。

     4、板式冷油器并联的缺点:冷却效果较差,温度变化较大。

■板式冷油器与管式冷油器传热对比:

     1)润滑油在管式冷油器的壳程中流动时存在层流部分多,结垢倾向性大;折流板与壳体,折流板与换热管,管束与壳体之间的旁路,通过这些旁路的油,没有充分参与换热。板式冷油器不存在旁路,板片的波纹能使流体在较小的流速下产生强烈的湍流,具有自净效应以防止污垢生成的能力,提高了润滑油的换热效果。 

     2)板式冷油器的板片为不锈钢材料,板片厚度仅为0.5㎜,而管式冷油器的冷却管为紫铜材料,厚度约为2.0㎜,因此,板式冷油器比管式冷油器换热效果好,在换热量相同时,板式冷油器所需换热面积比管式冷油器小的多。 

     3)润滑油和冷却水在板式冷油器内逆流方式流动。而管式冷油器的润滑油和冷却水分别在壳程和管程内流动,总体上是错流的流动方式,降低了对数平均温差。板式冷油器能实现温度交叉,末端温差能达到1℃;管壳式冷油器不能实现温度交叉,末端温差只能达到5℃。 

■检修便利的对比: 

     1)板式冷油器的结构紧凑,为检修提供空间便利。在换热量相等的条件下,所占空间仅为管壳式冷油器的1/2,并且不象管式那样需要预留出很大空间用来拉出管束检修。板式冷油器解体时,只需要松开夹紧螺杆,即可在原空间范围内100%地接触倒换热板的表面,且拆装很方便。 

     2)机组小修期间,板式冷油器板片不需要机械清洗,而对管式冷油器的铜管内壁采用打毛刷方式进行清理;机组大修期间,管式冷油器需吊出整个芯子进行化学清洗,内层铜管与隔板之间存在死角,无法彻底清洗。而板式冷油器的夹紧螺栓卸掉后,即可松开板束,卸下板片,进行机械清洗,清洗方便,清洗时不存在死角。 

     3)大家普遍习惯管式冷油器铜管泄漏后,采用封堵方式堵漏,堵管率超过10%,进行全部更换,冷却面积日益减小;而板式冷油器板片可通过调节板片的数目或者变更流程就可以得到合适的传热效果和容量。 

■安全可靠性的对比: 

     1)板式冷油器采用了不锈钢隔板将油、水隔开。由于不锈钢不易结垢,不易受到酸、碱等有害物质的腐蚀,使用寿命长。相对来说,板式冷油器不会发生内漏现象。而管式冷油器采用了铜管将油、水隔开。铜管易于结垢,受酸、碱等有害物质的腐蚀,为冷油器泄漏提供不利条件。铜管胀接在管板上,具有因水冲击、振动或胀接质量等问题的影响,造成冷油器铜管发生泄漏的可能。 

     2)板式冷油器的板间通道很窄,一般为3-5mm,当换热介质中含有较大的固体颗粒或纤维物质时,就容易堵塞板间通道。而管式冷油器铜管通径大,较小颗粒不易于造成堵塞。针对该问题我厂在板式冷油器冷却水入口前加装滤网,定期排污,得到有效控制。 

     3)在换热量相同时,管式冷油器比板式冷油器重量重的多,约为板式的5倍。更换板式冷油器后,机房3.5m平台载荷力大大减小。

■冷却水量的对比:

     管式冷油器的冷却水量为480t/h,板式冷油器的冷却水量为245t/h(台),板式冷油器的冷却水量为管式的1/2,冷却水用量大为降低。反过来又降低了管道,阀门的安装费用。

■检修费用的对比:

     板式冷油器的检修费用高,解体大修时需更换部分密封件,费用大约5万元左右。而管式冷油器只需放入事先做好的铁箱里(铁箱里充入80度左右的水,并加入20%次氯酸钠)煮24小时即可;或用可加热的高压水枪冲洗,成本低,费用大约1万元左右。 

     结论:板式冷油器具有使用安全可靠、冷却水量小、传热效率高、占地小,易维护的优势,但检修费用高;而管式冷油器具有载荷大、传热效率差、占地大等缺点,但检修费用低。 

六、板式冷油器安装运行:

     1、正确放置板式冷油器,保证进油,出油管道相对联接位置准确。

     2、进出水管道法兰和安装底脚螺栓应现场装配。

     3、所有管道法兰和阀门密封处,应密封严密无泄露。

     4、板式冷油器投运前,应对管路进行清洗,防止泥沙、铁锈等物质进入冷油器堵塞换热板片。

     5、板式冷油器投运时,应先缓慢开启进油阀,再开启出口油阀,等出口有油流出后,打开冷却水进水阀及出水阀。待正常运行后,可根据冷油器出口油温调整出水阀门开度,保持油温正常。

     建议:在油侧及水侧管道最高处安装放气阀,在板式冷油器投运时排出系统中的空气,可有效提高换热效率和降低运行噪音。

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