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

一、氣體的存在會(huì)顯著影響傳熱系數(shù)

氣體的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)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(shí)，氣體就像在傳熱路徑中加入了多個(gè)隔熱層，會(huì)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(bǔ)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(dá)到10%時(shí)，它的傳熱系數(shù)可能會(huì)下降20% - 30%，此時(shí)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(dá)到預(yù)期的換熱效果，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

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

氣體的密度遠(yuǎn)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(diǎn)或流速較低的區(qū)域，形成氣塞。這些積聚的氣體會(huì)阻礙流體的正常流動(dòng)，增加流動(dòng)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(jìn)一步降低換熱器的整體換熱效率。為了克服氣阻，在選型時(shí)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(diǎn)設(shè)置了專門的排氣口，能夠及時(shí)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(jìn)氣體的排出。此外，流道的設(shè)計(jì)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(duì)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(huì)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(shí)，在有水存在的情況下會(huì)形成碳酸，對(duì)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(shí)，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(duì)于含有一般性腐蝕性氣體的流體，可選擇316L不銹鋼板片；對(duì)于腐蝕性較強(qiáng)的工況，則需要選用鈦材、哈氏合金等耐腐蝕性能更強(qiáng)的材料。同時(shí)，還需要考慮板片的表面處理工藝，如進(jìn)行鈍化處理，進(jìn)一步提高抗腐蝕能力。

四、氣體的可壓縮性會(huì)使流體的工作壓力和溫度變化對(duì)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(shí)，它的體積會(huì)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(dòng)，影響換熱器的穩(wěn)定運(yùn)行。因此在選型時(shí)，需要對(duì)換熱器的設(shè)計(jì)壓力和溫度進(jìn)行精確計(jì)算，確保能夠承受含氣流體帶來的壓力和溫度變化。同時(shí)，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(dòng)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(yùn)行。

流體中含氣體對(duì)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(xiǎn)到壓力溫度變化的復(fù)雜影響，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要在選型時(shí)進(jìn)行細(xì)致考量。只有全面分析含氣流體的特性，結(jié)合實(shí)際工況針對(duì)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(yùn)行，更好的滿足生產(chǎn)需求并延長設(shè)備使用壽命。