流體中含氣體會對板式換熱器的選型產(chǎn)生哪些影響？

流體中含有氣體是板式換熱器選型時需要重點考慮的因素之一，氣體的存在會從傳熱性能、流動狀態(tài)、設(shè)備腐蝕等多個方面對選型產(chǎn)生影響，艾克森建議必須對各方面元素進行全面分析和針對性設(shè)計。

一、氣體的存在會顯著影響傳熱系數(shù)

氣體的導(dǎo)熱系數(shù)遠低于液體，例如，空氣的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.026W/(m?K)，而水的導(dǎo)熱系數(shù)約為 0.6W/(m?K)，差距懸殊。當(dāng)板式換熱器流體中含有氣體時，氣體就像在傳熱路徑中加入了多個隔熱層，會大大降低整體的傳熱性能，使得傳熱系數(shù)減小。在選型過程中，為了彌補傳熱系數(shù)降低帶來的影響，必須適當(dāng)增大換熱器的換熱面積。例如，當(dāng)流體中含氣量達到10%時，它的傳熱系數(shù)可能會下降20% - 30%，此時需要將換熱面積相應(yīng)增加，來保證滿足工藝的換熱需求。如果忽略這一因素，選型的換熱器就很可能無法達到預(yù)期的換熱效果，影響生產(chǎn)的正常進行。

二、氣體的存在可能導(dǎo)致氣阻現(xiàn)象，影響流體的流動狀態(tài)

氣體的密度遠小于液體，在板式換熱器的流道中，氣體容易積聚在板式換熱器流道的高點或流速較低的區(qū)域，形成氣塞。這些積聚的氣體會阻礙流體的正常流動，增加流動阻力，導(dǎo)致流體在各流道中的分配不均勻，部分流道可能因流量過小而無法充分發(fā)揮換熱作用，進一步降低換熱器的整體換熱效率。為了克服氣阻，在選型時需要選擇具有特殊排氣結(jié)構(gòu)的板式換熱器。例如，一些換熱器在流道的高點設(shè)置了專門的排氣口，能夠及時排出積聚的氣體；還有些換熱器采用傾斜安裝的方式，利用重力作用促進氣體的排出。此外，流道的設(shè)計也至關(guān)重要，應(yīng)選擇流道順暢、無明顯死角的板片結(jié)構(gòu)，減少氣體積聚的可能性。

三、含氣體的流體還可能對板片造成腐蝕，影響設(shè)備的使用壽命

一些氣體在特定條件下會與流體中的其他成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生具有腐蝕性的物質(zhì)。例如，當(dāng)流體中含有二氧化碳時，在有水存在的情況下會形成碳酸，對普通碳鋼材質(zhì)的板片產(chǎn)生腐蝕；如果含有硫化氫氣體，則可能在一定條件下生成硫酸，腐蝕不銹鋼板片。因此，在選型時，必須根據(jù)氣體和流體的具體成分，選擇合適的耐腐蝕板片材料。對于含有一般性腐蝕性氣體的流體，可選擇316L不銹鋼板片；對于腐蝕性較強的工況，則需要選用鈦材、哈氏合金等耐腐蝕性能更強的材料。同時，還需要考慮板片的表面處理工藝，如進行鈍化處理，進一步提高抗腐蝕能力。

四、氣體的可壓縮性會使流體的工作壓力和溫度變化對換熱器的影響更為復(fù)雜。

當(dāng)流體中的氣體受到壓縮或膨脹時，它的體積會發(fā)生較大變化，可能導(dǎo)致流道內(nèi)的壓力分布不均勻，甚至產(chǎn)生局部壓力波動，影響換熱器的穩(wěn)定運行。因此在選型時，需要對換熱器的設(shè)計壓力和溫度進行精確計算，確保能夠承受含氣流體帶來的壓力和溫度變化。同時，還需要考慮換熱器的密封性能，選擇合適的密封墊片材料和結(jié)構(gòu)，防止因壓力波動導(dǎo)致的泄漏問題。例如，在高壓含氣流體的工況下，應(yīng)選用耐高壓的金屬墊片或半焊式密封結(jié)構(gòu)，來確保設(shè)備的安全運行。

流體中含氣體對板式換熱器的選型影響是多方面且復(fù)雜的，從傳熱系數(shù)的降低到氣阻現(xiàn)象的出現(xiàn)，從板片的腐蝕風(fēng)險到壓力溫度變化的復(fù)雜影響，每一個環(huán)節(jié)都需要在選型時進行細致考量。只有全面分析含氣流體的特性，結(jié)合實際工況針對性地選擇合適的換熱面積、流道結(jié)構(gòu)、板片材質(zhì)及密封方式，才能確保艾克森板式換熱器在含氣流體工況下穩(wěn)定、高效地運行，更好的滿足生產(chǎn)需求并延長設(shè)備使用壽命。