前言
在傳統(tǒng)甘蔗糖廠的生產(chǎn)過程中，糖汁的加熱和蒸發(fā)濃縮是 2 個(gè)關(guān)鍵步驟，它們對(duì)糖產(chǎn)量和糖汁質(zhì)量具有重要影響。傳統(tǒng)上，糖汁加熱主要依賴于多程列管式加熱器，而蒸發(fā)濃縮則主要使用羅伯特式蒸發(fā)罐。列管式加熱器因其結(jié)構(gòu)簡單、操作維護(hù)便捷以及清洗除垢方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。然而，這種加熱器在傳熱效能方面存在一定的局限性，且占地面積相對(duì)較大。
隨著制糖行業(yè)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，部分制糖企業(yè)開始探索和引進(jìn)新的加熱技術(shù)。板式換熱器作為一種新型的熱交換設(shè)備，因其卓越的換熱性能和緊湊的設(shè)備結(jié)構(gòu)，在制糖行業(yè)內(nèi)獲得了認(rèn)可和青睞[1]。板式換熱器通過其獨(dú)特的板式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了高效的熱交換，同時(shí)減小了設(shè)備的體積，有助于提高糖廠的產(chǎn)能和效率。本文通過介紹板式換熱器的結(jié)構(gòu)以及在糖廠的應(yīng)用效果，分析了其在制糖行業(yè)中的優(yōu)勢(shì)和潛力，探討了國產(chǎn)板式換熱器在實(shí)際生產(chǎn)中的性能表現(xiàn)及其對(duì)糖廠節(jié)能減排、提高生產(chǎn)效率的貢獻(xiàn)，以期為制糖企業(yè)提供技術(shù)選擇和設(shè)備更新的參考依據(jù)，促進(jìn)制糖行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1、 板式換熱器
1.1 板式換熱器結(jié)構(gòu)
板式換熱器，即按照特定的間隔，由多層傳熱板片利用焊接或橡膠墊片進(jìn)行壓緊后得到的換熱設(shè)備。按不同的加工工藝，它歸結(jié)為可拆式、全焊接不可拆式等。半焊接式換熱器，即介于二者之間，也就是 2 種流體均為獨(dú)立形成的結(jié)構(gòu)體。板片焊接或是組裝，若遵從兩兩交替原則，則必須交替排列。
為擴(kuò)大換熱板片面積及其剛性，將換熱板片沖壓成不同的波紋形狀。以 V 型溝槽為主，當(dāng)流體處于低流速狀態(tài)時(shí)，其傳熱效果較為理想。板上 4 個(gè)角孔，均已分別設(shè)置分配管、泄集管，依次流入 2 種換熱介質(zhì)，以促進(jìn)熱量交換，如圖 1 所示。
1.2 板式換熱器的特點(diǎn)
1.2.1 板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)[2]
在制糖行業(yè)中，板式換熱器作為一種高效的傳熱設(shè)備，其典型特點(diǎn)是采用可拆式板式設(shè)計(jì)。換熱板片通常由 0.6～0.8 mm 厚的不銹鋼材料制成，與傳統(tǒng)的管殼式換熱器中 2 mm 厚的管子相比，板式換熱器在傳熱過程中需要的溫差(T-t)較小，導(dǎo)致了顯著的傳熱效率提升，如圖 2 所示。此外，板式換熱器具有體積小巧的優(yōu)點(diǎn)，其尺寸約為管殼式換熱器的五分之一，不僅減少了所需的金屬材料量，還有助于節(jié)約土地占用，降低土建投資成本。板式換熱器的組裝具有高度靈活性，它能夠方便地進(jìn)行擴(kuò)展，有利于有效控制生產(chǎn)成本。同時(shí)，由于其設(shè)計(jì)特性，板式換熱器不易結(jié)垢，簡化了維護(hù)工作。最后，板式換熱器具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)，熱輻射損失較低，這些優(yōu)勢(shì)使它在制糖行業(yè)的應(yīng)用中表現(xiàn)出色。
1.2.2 板式換熱器的缺點(diǎn)
在板式換熱器的應(yīng)用中，可拆式板式換熱器通常采用膠條密封，導(dǎo)致其承壓能力和耐溫能力相對(duì)較弱。這類換熱器的運(yùn)行溫度通常小于 200℃。由于這些局限性，可拆式板式換熱器的工藝要求嚴(yán)格，成本也較高。在工礦企業(yè)和集中供熱換熱站中，可拆式板式換熱器可能是一個(gè)可考慮的選擇。然而，對(duì)于生活用熱水和室內(nèi)空調(diào)等應(yīng)用，全焊接式板式換熱器往往更受青睞。隨著焊接技術(shù)的創(chuàng)新和改進(jìn)，大功率換熱器逐漸采用全焊接工藝，使得換熱器的結(jié)構(gòu)更為緊湊和合理。
1.3 板式換熱器在糖業(yè)中的應(yīng)用
1.3.1 用于混合汁加熱
用于加熱混合汁，當(dāng)換熱器停機(jī)打開時(shí)，其內(nèi)部可見較多的泥沙、蔗糠，板面上留有一層積垢，不過，相比管式加熱器明顯要少。另外，安裝反沖洗裝置后即可多次沖洗，一天沖洗 1 次，將沉積物沖出。針對(duì)混合汁這類物料，縫隙較大的板式換熱器有更加理想的效果。經(jīng)測(cè)算，一家 9200 t/d 產(chǎn)能的甘蔗糖廠，其車間多余混合熱水溫度達(dá)到 80℃時(shí)，熱水量約 120 t/h。如這些熱水不能得到合理應(yīng)用，則要經(jīng)過高溫冷卻后方可外排，導(dǎo)致較多的熱能、電能的浪費(fèi)。為促進(jìn)能量回收，有必要增加板式換熱器，將熱水充當(dāng)熱源用以取締部分Ⅳ效汁汽來完成混合汁加熱，將板式換熱器高效傳熱的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用。
1.3.2 用于清汁加熱
考慮到制糖廠在持續(xù)地?cái)U(kuò)建，其產(chǎn)能也大幅地提升。受場(chǎng)地位置、投資規(guī)模的影響，大多數(shù)制糖廠無法對(duì)清汁加熱系統(tǒng)作出良好的擴(kuò)能，導(dǎo)致清汁加熱面積不足，清汁無法達(dá)到蒸發(fā)入罐，影響蒸發(fā)能效，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響生產(chǎn)能力的提高。目前的板式換熱器加熱清汁，其傳熱性能相比管式要高出 2倍左右。所以，傳熱面積有助于減少 50%甚至更多，而且板式換熱器具有易于安裝、投資小、效率高等優(yōu)點(diǎn)。板式換熱器性能優(yōu)良，挨著I效蒸發(fā)罐時(shí)，I效汁汽加熱能夠使清汁溫度接近于汁汽溫度，僅低3～5℃，易滿足沸點(diǎn)入罐的需求，具有較好的節(jié)能效果。
1.3.3 用于蒸發(fā)系統(tǒng)
蒸發(fā)系統(tǒng)可謂是糖廠的二次鍋爐，系統(tǒng)在耗費(fèi)蒸汽的同時(shí)，還將釋放出二次蒸汽。近年，隨著制糖行業(yè)精細(xì)化管理的深入，以及對(duì)節(jié)能工作的重視度越來越高，各廠對(duì)能耗指標(biāo)提出嚴(yán)格的要求，汁汽往后抽和提高榨蔗量的生產(chǎn)模式日漸成為糖廠的效益目標(biāo)。但是，隨著糖廠不斷的技改升級(jí)和生產(chǎn)擴(kuò)能，使原有蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸發(fā)面積顯得更加捉襟見肘，不論抽汽模式還是增加榨蔗量，均會(huì)給蒸發(fā)系統(tǒng)帶來新的挑戰(zhàn)，使其陷入超負(fù)荷運(yùn)行，影響節(jié)能提升。同時(shí)因配套的蒸發(fā)樓場(chǎng)地有限，不利于蒸發(fā)系統(tǒng)后續(xù)的擴(kuò)建改造。該情況下，板式換熱器能夠妥善地解決上述問題。以板式換熱器為核心的板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)，可作為一個(gè)輔助蒸發(fā)罐，對(duì)蒸發(fā)面積進(jìn)行彌補(bǔ)。在蒸發(fā)系統(tǒng)中，它相當(dāng)于一個(gè)擴(kuò)展型設(shè)備，有重要的支撐作用。
2、 公司未采用板式換熱器的換熱工序現(xiàn)狀分析
2.1 混合汁加熱工序
紅河制糖有限公司制煉車間現(xiàn)有的混合汁加熱器為 4 個(gè) 500 m2 列管式加熱器，加熱面積為 2000 m2，原使用汽源為Ⅲ、Ⅳ、V 效汁汽。受制于蒸發(fā)面積不足，各效蒸發(fā)罐汁汽壓力及溫度明顯偏低，過多抽取汁汽使用時(shí)嚴(yán)重影響蒸發(fā)效能，用汽能耗高，節(jié)能降耗效果較差。另外車間共有富余混合熱水量約 130～140 t/h，溫度 80℃左右熱水需冷卻后外排，此部分熱源不但未得到應(yīng)用，還需要用高溫冷卻塔進(jìn)行冷卻后方可外排，導(dǎo)致較多的熱能、電能的浪費(fèi)。
2.2 清汁加熱工序
紅河制糖有限公司原只有 2 臺(tái) 500 m2 列管式清汁加熱器，滿負(fù)荷生產(chǎn)至 9200 t/d 時(shí)，使用 I 效汽和廢汽加熱，清汁加熱后溫度 115℃左右，無法滿足蒸發(fā)入罐的要求。當(dāng)輪洗一個(gè)清汁加熱器時(shí)，清汁加熱溫度只有 110℃左右，就更達(dá)不到蒸發(fā)入罐的要求，給蒸發(fā)效能和滿負(fù)荷生產(chǎn)帶來較大影響。
2.3 蒸發(fā)系統(tǒng)
紅河制糖有限公司原蒸發(fā)系統(tǒng)為五效真空壓力蒸發(fā)，各蒸發(fā)罐面積為 3000、3000、3000、2000、2000、1600 m2，當(dāng)榨量達(dá)到 9200 t/d 時(shí)，蒸發(fā)系統(tǒng)換熱面積與蔗比為 1.25～1.41，與先進(jìn)制糖公司的1.7 相比存在極大差距，實(shí)際生產(chǎn)中糖漿錘度也難以保證。當(dāng)轉(zhuǎn)罐輪洗停一個(gè) 3000 m2 的蒸發(fā)罐時(shí)，蒸發(fā)系統(tǒng)更顯吃力，為此公司榨量難以突破 9200 t/d。
3 、板式換熱器在紅河制糖公司中的應(yīng)用
3.1 工藝流程
3.1.1 混合汁板式換熱器
為更好地利用好熱水熱能，緩解蒸發(fā)面積不足的問題，提高產(chǎn)能，做好節(jié)能降耗工作，紅河制糖有限公司于 2022 年檢修期新增加一套換熱面積為250 m2 的混合汁寬道板式換熱器，利用富余的工藝熱水加熱混合汁。2022/23 年榨季滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，榨量達(dá) 9700 t/h，榨季使用加熱的熱水溫度為 80～85℃，經(jīng)過換熱后的出水溫度約 40～45℃。正常氣候條件下，壓榨混合汁進(jìn)加熱器前溫度為 15～23℃，出汁溫度 30～37℃，對(duì)數(shù)溫差 21.85 K，總換熱量約 8942kW/h，混合汁進(jìn)汁量 360～380 m3/h，熱水量 130～140 m3/h，故可回收的熱能和節(jié)約蔗渣約為：4.2×103×(80-40)×140=23520×103 kJ/h設(shè)汁汽的汽化潛熱為 2350×103 kJ/t，則可少抽用汁汽量：
(23520×103)÷(2350×103)≈10 t/h
在蒸發(fā)糖漿錘度不變的情況下，當(dāng)噸渣產(chǎn)汽量為 2.5 t，蔗渣打包率可提升：
10÷2.5÷9700×24×100%≈0.99%
按紅河制糖有限公司近年來平均榨量 85 萬 t、蔗渣價(jià)格 400 元/t 計(jì)算，可創(chuàng)造效益為：850000×0.99%×400÷10000=336.6 萬元同時(shí)外排水水溫可降低至 40℃以下，可直接供
給低溫冷凝水的工序，多余部分則無需冷卻直接外排，節(jié)省大量電能，減少新鮮水耗用量。
3.1.2 清汁板式換熱器
2022 年檢修期，紅河制糖有限公司新增加 1 臺(tái)清汁板式換熱器，換熱面積為 200 m2，利用I效汁汽或者廢汽加熱。作為清汁一級(jí)利用I效汁汽，可將清汁加熱至 112℃，作為清汁二級(jí)利用廢氣可將清汁加熱至 120℃以上，輪洗一個(gè)列管式加熱器時(shí)，使用 I 效汁汽和廢汽加熱清汁，也能有效保證清汁加熱溫度高于 120℃，基本達(dá)到沸點(diǎn)入罐要求，有效解決列管式加熱器輪洗時(shí)加熱面積不足造成入罐清汁溫度偏低的問題，同時(shí)緩解蒸發(fā)面積不足問題。
3.1.3 板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)
蒸發(fā)罐的運(yùn)作是一個(gè)靠加熱汽源持續(xù)加熱蔗汁沸騰揮發(fā)水分的過程，板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)雖然加熱、沸騰設(shè)備是分離、單獨(dú)運(yùn)作的，但實(shí)際使用中，板式換熱器加熱后送往閃蒸罐的物料呈水汽混合物狀態(tài)。紅河制糖有限公司將該套系統(tǒng)安裝于Ⅱ效蒸發(fā)罐之后，大幅提高了Ⅱ效的蒸發(fā)能力。滿負(fù)荷生產(chǎn)至9700 t/d 時(shí)，進(jìn)入第Ⅱ效(含板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng))的物料流量約為 275 m3/h，采用約 117℃的I效汁汽作為熱源，當(dāng)沒有使用板式蒸發(fā)系統(tǒng)時(shí)，列管式蒸發(fā)罐的換熱面積為 3000 m2，Ⅱ效蒸發(fā)水量約為 23%，則實(shí)際能蒸發(fā)水量為：
9700÷24×23%≈93 t
因板式換熱器所需傳熱溫差極低，傳熱效率約為列管加熱器的 1.6 倍以上，當(dāng) 400 m2 換熱面積的板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)與Ⅱ效蒸發(fā)罐串聯(lián)使用時(shí)，則可增加的蒸發(fā)水量計(jì)算如下：
400×1.6÷3000×93≈19.84 t
其中，板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)的單位面積換熱效率取列管蒸發(fā)罐單位面積換熱效率的 1.6 倍。
另外，蒸發(fā)糖漿錘度可提高 2～3 °Bx。
3.2 效果分析
表 1 為滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，混合汁板式換熱器使用前后效果比對(duì)情況，結(jié)果表明：回收富余熱水熱量后，在混合汁流量從 360～375 m3/h 提升至 380～400m3/h 的情況下，末效汁汽抽用量減少了 5 t/h，Ⅳ效汁汽抽用量減少了 5.3 t/h，混合汁加熱溫度從 66～68℃提升至 67～71℃大大降低了能耗。板式換熱器使用正常時(shí)，能充分利用多余熱水對(duì)混合汁進(jìn)行加熱，可節(jié)約蒸汽 10 t/h，提高蔗渣打包率 0.99%，一個(gè)榨季增加效益約 336.6 萬元。表 2 為滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，清汁板式換熱器使用前后效果比對(duì)情況，結(jié)果表明，清汁板式換熱器換熱效率相比于列管式加熱器更高，在清汁流量提升至 400～420 m3/h 時(shí)，使用廢汽加熱能將清汁溫度加熱至 121～123℃。作為清汁一級(jí)利用I效汁汽加熱，可將清汁加熱至 112℃左右，作為清汁二級(jí)利用廢汽加熱可將清汁加熱至121～123℃(紅河制糖公司將板式換熱器作為二級(jí)加熱使用)，有效保證了清汁沸點(diǎn)入罐，提高I效蒸發(fā)的效率。表 3 為滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，Ⅱ效板式蒸發(fā)器使用前后效果比對(duì)情況，結(jié)果表明，使用板式蒸發(fā)罐后，蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸發(fā)水量更大，糖漿錘度更高，在清汁流量提升至 400～420 m3/h 的情況下，蒸發(fā)系統(tǒng)仍能夠滿足生產(chǎn)使用。作為板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)輔助蒸發(fā)罐使用時(shí)，能緩解蒸發(fā)面積不足問題，可提高蒸發(fā)處理能力和蒸發(fā)效能，確保糖漿錘度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
3 套板式換熱設(shè)備的正常運(yùn)行，使多余的熱水得到充分利用，達(dá)到更好的節(jié)能減排，同時(shí)使蒸發(fā)能力不足的瓶頸問題得到有效化解。滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，日榨量由原來的 9200 t/d 提高至 9700 t/d，蒸汽與蔗比也從之前的 37.5%下降到了 34.5%，蔗渣打包率由7.5%左右提高至 9.2%左右，取得較好的節(jié)能降耗和擴(kuò)能增效的效果。經(jīng)榨季使用，設(shè)備均能正常運(yùn)行，無滲漏、故障，達(dá)到預(yù)期效果。
4 、板式換熱器的拆裝與清洗
4.1 板式換熱器的裝置特點(diǎn)及注意事項(xiàng)
4.1.1 混合汁板式換熱器
將板式換熱器用于混合汁加熱時(shí)，為保證熱水的充分利用，應(yīng)當(dāng)將板式蒸發(fā)器事先安裝于混合汁第一級(jí)加熱，結(jié)合收集的熱水流量、溫度，計(jì)算出板式換熱器的面積，以達(dá)到緩沖保護(hù)之目的。由于混合汁板式換熱器因處于低溫狀態(tài)下，不易產(chǎn)生積垢，僅有少量蔗糠泥垢。正常生產(chǎn)使用的情況下，崗位工需經(jīng)常檢查板式換熱器物料進(jìn)口壓力情況，一般情況下物料進(jìn)口管壓力達(dá)到 0.20 MPa 時(shí)，壓榨的混合汁泵頻率達(dá) 45 Hz 以上，負(fù)荷較重，需要進(jìn)行反沖操作。根據(jù)實(shí)際使用情況，沖洗周期約為 2 h/次即可，崗位工巡回檢查發(fā)現(xiàn)壓力過高時(shí)則需要馬上反沖。因反沖操作只能沖出加熱器內(nèi)沉渣，并不能消除板片上的積垢，故春節(jié)長時(shí)間停機(jī)或榨季結(jié)束后再進(jìn)行一次拆洗，使用效果會(huì)更佳，其工藝流程見圖 3。
4.1.2 清汁板式換熱器
將板式換熱器用于清汁加熱時(shí)，其 I 效汽、廢汽均高于 115℃，清汁溫度同樣也高于 95℃，板面上可能留下積垢。所以，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮流量、粘附等問題。結(jié)合通道特點(diǎn)，優(yōu)先選擇防積垢粘附的材質(zhì)、通道。換熱器必須挨著蒸發(fā)罐，縮短清汁、汁汽各自的管路，以控制熱輻射損失引起的溫度降。
最好不使用換熱器、蒸發(fā)罐二者的閥門控制，防止蒸發(fā)罐關(guān)小入汁閥時(shí)，物料壓力上升引起水錘現(xiàn)象。進(jìn)汁量減少時(shí)，應(yīng)當(dāng)關(guān)小進(jìn)汽(或熱水)閥，防止器內(nèi)溫度、壓力過高。
4.1.3 板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)
板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)的作用是對(duì)蒸發(fā)面積進(jìn)行擴(kuò)展，這種擴(kuò)展不是在蒸發(fā)罐本體進(jìn)行，而是在蒸發(fā)罐的外部進(jìn)行擴(kuò)展輔助，所以在設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮板式換熱器蒸發(fā)系統(tǒng)功能的完整性，系統(tǒng)一般需要配備獨(dú)立的閃蒸罐(過熱物料沸騰蒸發(fā)水分的場(chǎng)所)、捕汁汽、入料泵、各類閥門管路、電儀設(shè)備等。系統(tǒng)與蒸發(fā)罐配合使用時(shí)根據(jù)不同的設(shè)備情況延伸出2 種安裝形式：串聯(lián)、并聯(lián)。當(dāng)板式換熱器蒸發(fā)系統(tǒng)與蒸發(fā)罐串聯(lián)連接時(shí)，板式換熱器需要安裝在擴(kuò)展蒸發(fā)罐之后(按物料流程)，此時(shí)蒸發(fā)全部物料均會(huì)經(jīng)過板式換熱器，需安裝的板式換熱器相對(duì)偏大，成本也會(huì)隨之?dāng)U增。當(dāng)板式換熱器蒸發(fā)系統(tǒng)與蒸發(fā)罐并聯(lián)連接時(shí)，物料會(huì)在蒸發(fā)罐和板式換熱器之間分流，此時(shí)可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際調(diào)整分流比，此方案的優(yōu)點(diǎn)是只有部分物料進(jìn)入板式加熱系統(tǒng)，板式加熱系統(tǒng)各設(shè)備的選項(xiàng)可以相對(duì)偏小一些，設(shè)備的資金投入相對(duì)少一些，缺點(diǎn)是物料分流的量較難控制，輔助蒸發(fā)效果也會(huì)有所降低。
4.2 板式換熱器的裝拆
對(duì)換熱器進(jìn)行拆卸前，需以鋼尺來測(cè)量板片組的厚度，于設(shè)備的四角依次測(cè)量，做好相應(yīng)的記錄。
再安裝時(shí)，需要盡量地恢復(fù)該厚度。如增減板片數(shù)量，先計(jì)算總厚度。以 am-20 板片 80 件為例，其公稱厚度為：80×(5.4+0.8)=496 mm。安裝壓緊后，其厚度和公稱值之差需小于 1%，上例厚度為 491～501 mm。板式換熱器，一般會(huì)選擇 6～12 個(gè)螺栓進(jìn)行壓緊，使其成為一個(gè)整體。裝拆時(shí)，這些螺栓需要平衡地上緊或是放松，禁止松緊不勻。對(duì)螺栓進(jìn)行拆放時(shí)，第一步是放松中部螺栓，接下來是四角。初時(shí)每次 1～2 圈，以后多些，重復(fù)多次至完全松開。要求在放松過程中，在四角測(cè)量板片總厚度，左右偏差不超過 10 mm，上下偏差不超過 25 mm。上緊螺栓時(shí)，應(yīng)先上緊四角螺栓，再上緊中部螺栓，逐小進(jìn)行，反復(fù)多次。要求上緊過程中板片組總厚度的不對(duì)稱偏差亦不超過上述數(shù)值。裝拆螺栓應(yīng)當(dāng)用一定長度的扳手，使施加的力矩適當(dāng)。如 am-20 型的緊固螺栓為 m39，規(guī)定扳手長度為 550 mm。
換熱器拆開后，板片應(yīng)懸掛在機(jī)體支架上，如需卸下來清理，要放在平滑的平臺(tái)上，不可放在不平的地面上，更不可將多件板片疊起成堆，以免板片彎曲變形。每件板片在清理后應(yīng)即掛回原位。不可用錘敲擊，不銹鋼薄板受錘擊會(huì)引起內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，降低其防銹性能。在檢查全部板片和墊片正常后，即將螺栓上緊復(fù)位。
4.3 板式換熱器的清洗
板式換熱器因其內(nèi)部物料湍流強(qiáng)烈且板片表面很光滑，生成積垢較少，故亦稱為“自潔式換熱器”。
如果在運(yùn)行期間定期加大物料流量或使物料反向流動(dòng)，可以將它內(nèi)部的一些沉積物沖去，延長換熱器的工作周期。在需要把換熱器打開清洗前，先大量泵水沖洗也可除去其內(nèi)部的部分沉積物。現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)和食品工業(yè)大力發(fā)展各種容器設(shè)備的化學(xué)清洗，簡化清洗工作，板式換熱器也如此。食品工業(yè)中近年普遍推廣“原位自動(dòng)清潔技術(shù)”(Auto-cleaning InPlace，簡稱 CIP)，容器設(shè)備不用拆卸打開，分別用化學(xué)藥劑和水進(jìn)行清潔，由電腦按程序自動(dòng)控制操作，大大提高了清洗工作的效率。
板式換熱器的材料能夠抵御多種化學(xué)試劑的侵蝕，而且它的內(nèi)部容積較小，很便于用化學(xué)清洗，對(duì)清凈劑的配方和使用方法也不斷研究改進(jìn)，清洗效率得到了較好的保證。
5、 結(jié)語
國內(nèi)生產(chǎn)的板式換熱器展現(xiàn)出了一系列顯著的優(yōu)勢(shì)，包括抗結(jié)垢性能強(qiáng)、體積緊湊、熱損失低、高效的傳熱性能、占地面積小、投資成本低以及快速的服務(wù)響應(yīng)等。紅河制糖有限公司在 2022/23 年榨季中，采用了國產(chǎn)混合汁寬道板式換熱器、清汁窄道板式換熱器以及 2 套板式換熱蒸發(fā)系統(tǒng)，這些設(shè)備的運(yùn)行均表現(xiàn)出穩(wěn)定和安全的效果。通過這些技術(shù)的應(yīng)用，公司有效回收和利用了多余的熱水，并對(duì)清汁加熱和Ⅱ效蒸發(fā)過程進(jìn)行了優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)了顯著的節(jié)能效果。在 2022/23 年榨季中，紅河制糖公司的日榨甘蔗能力最大提升了 500 多 t，蒸汽與蔗比降低了 2.5%以上，蔗渣打包率提高了 1.2%以上。
因此，對(duì)于那些面臨擴(kuò)建廠區(qū)、現(xiàn)有加熱和蒸發(fā)設(shè)備面積不足、存在多余熱水浪費(fèi)、工廠空間有限或投資預(yù)算有限的制糖企業(yè)來說，國產(chǎn)板式換熱器是一個(gè)具有吸引力的選擇。這不僅能夠幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率和能源利用率，而且還能在有限的資源條件下，實(shí)現(xiàn)成本效益的最大化。
參考文獻(xiàn)
[1]杜勝娟. 進(jìn)口板式換熱器在亞法糖廠的使用[J]. 甘蔗糖業(yè)，1999(2)：27-30.
DU Shengjuan. Application of imported plate heat exchangersin sulfitation sugar mill [J]. Sugarcane and Canesugar, 1999(2): 27-30.
[2]霍漢鎮(zhèn). 現(xiàn)代制糖化學(xué)與工藝學(xué)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.
HUO Hanzhen. Modern sugar chemistry and technology [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2008.
相關(guān)鏈接
