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全不锈钢钎焊换热器性能及应用

查看：1653 　发稿日期：2016-01-13 19:38:58

2 　制造工艺

具有高度可靠性能的全不锈钢板式换热器(以下简称为AlfaNova)系基于一种全新的技术———AlfaFusion(见图1) ,该技术是在材料及焊接技术领域内多年研究的结晶,为了满足市场对于紧凑型热交换解决方案的需求———更高的机械强度、更强的耐腐蚀性以及更高的卫生等级。

3 　产品性能

多年的研究与试验的结果就是AlfaNova的可靠性出色地通过AlfaFusion过程认证、爆裂检验认证、压力疲劳测试、温度疲劳测试、传热性能测试和腐蚀测试。(1)机械强度与传统的钎焊换热器相比,AlfaNova具有更高的设计压力、更强的机械及热疲劳耐受性,其与铜、镍钎焊换热器对比见图2、图3。在0～3 MPa机械疲劳实验中,AlfaNova的寿命是铜钎焊换热器的10倍,更比镍钎焊换热器高2个数量级。Al2faNova能够耐受的温度可以达到550℃,而普通钎焊式换热器最高设计温度只有225℃。(2)耐腐蚀性

AlfaNova的100 %不锈钢材质构造可确保其对于腐蚀具有高度的耐受能力。这样,对于需要使用诸如氨之类天然工质的制冷系统(如蒸发器、经济器、油冷却器等)或其他对铜材具有腐蚀性的介质系统来说,AlfaNova是一项重大的技术突破。

(3)紧凑的设计

与传统的壳管式换热器相比,AlfaNova紧凑的构造使它具有高度的灵活性。在任何一种应用系统中,都可将其纳入并发挥整体效能。AlfaNova独到的通道能确保流体达到最佳的分配状态,经特别设计而成的波纹状板片可提供最佳的换热效果,且只需较少的充注量,这对氨等制冷剂来说有很重要的意义。例如按EN378标准,直接系统安装于厂房内时,所允许的NH3充注量最多不超过10公斤。如果采用AlfaNova ,制冷量可达340 kW。AlfaNova的性价比无与伦比,拥有足够的实力来替换其他体形庞大而笨重的热交换器。(4)更高的卫生等级

在许多国家,某些热交换器的卫生指标正在成为日趋严格的立法主题。这一类应用包括制冷系统中的洁净水冷却器、自来水加热系统以及其他各种卫生应用领域。针对诸如此类的实际应用,全不锈钢材质的AlfaNova结合其优良的机械强度,在挑战壳管式以及其他各种类型的热交换器时,无疑将成为未来的胜利者。(5)密封性

尽管半焊板式换热器用激光焊接已减少了90 %以上的橡胶密封,氨不易泄漏,但从微观上说,仅存的2个氨密封圈为橡胶制品,氨会通过分子运动向外渗透。表1是在1. 0 MPa压力下一个板片组上两个直径12厘米密封环每年渗透克数的测量结果。

由此可见,虽然密封圈的密封性能在不断地改善,但仍有一定数量的氨在渗漏。如果换热器型号大或数量多,在日趋严格的环保要求下,AlfaNova的全焊接结构无疑是一个更好的选择。

根据各种目前使用换热器设计应用情况,综合性能对比整理如表2 ,其中评价等级1为最差,5为最好,所列数据仅供参考。

4 　应用(1)氨制冷系统应用在制冷系统中,钎焊式换热器的应用十分普遍。但以前绝大多数用于氟利昂系统,原因就是没有合适的钎焊式换热器能用于氨系统。由于天然工质不破坏自然平衡,氨开始重放光彩,AlfaNova正可大显身手,蒸发器、冷凝器、油冷却器、经济器……都能应用。正由于它的紧凑性,推动了机组的标准化、模块化。①蒸发器:以前重力供液满液式蒸发系统的工业冷却设备所需的充注量达1000g NH3/ kW,而如果用板式换热器,其充注量可降低至29g NH3/ kW。在相对小负荷的系统中,就制冷剂充注量而言,直接膨胀系统无疑是一个更佳选择。在这种情况下,除了加入分配器以确保两相的氨在每个流道间分布均匀外,更有创新的是Suction - X系统。以往在DX系统中,通常蒸发器的一部分为过热区以保证安全,但这造成了浪费。加入了Suction - X系统后,所有的板片都用于蒸发,提高了COP值。②冷凝器:如在缺水地区,可串联风冷式系统,使冷凝水走闭路循环;如有水源(如河水、湖水、地下水甚至海水) ,则可串联一台普通的垫片板式换热器,就像大楼采暖系统中非常普遍的锅炉水系统。这样,即使再恶劣的水质,都有解决之道。