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板式换热器在制糖工业的应用与发展
板式换热器是一种新式高效的换热设备，现已广泛用于动力工程、船舶、冶金、石油、化工、食品和轻工业等许多行业。 板式换热器在制糖工业中已经用得很普遍。在欧美、南非和印度的不少糖厂亦用它在清汁加热、渗出法的稀汁加热、糖浆糖蜜入罐前的加热，以及最终糖蜜的冷却(入废蜜罐之前)，效果良好，有些糖厂并试用于混合汁加热。下面列出一些应用较好的实例。 板式换热器在糖厂的使用，有些使用得好，但亦有些存在较多问题而停止使用。因此需要对有关的技术问题进行详细的研究。
①用于清汁加热
南非的dalton糖厂应用瑞典制造的板式换热器，型号am20，用板片44件，每件加热面积0.79m2。清汁流量130t/h，从92℃加热至104℃，使用的废汽的饱和温度为111℃，传热系数为3400w/ m2.k，清汁通过换热器的压力降为76kpa；使用时蒸汽阀未全开，即实际使用的温差还较小，传热系数还更高。清汁加热器连续运行５周后打开，内有一些淤泥沉积，板面上有黑色薄膜，很易用水冲去。
德国南德糖厂，甜菜汁量600t/h，清汁入蒸发罐前用４台a30hbm板式换热器分4级加热，分别使用1～4效蒸发罐的汁汽为热源，每级加热达到的温度仅比汁汽温度低3℃，最终达到127℃。
广州华侨糖厂(碳酸法)在80年代应用了一台瑞典制的板式换热器于清汁加热，型号为am-20fm，板片面积0.79 m2，装板50件，有效加热面积37.9 m2。使用第一效汁汽，清汁量为117t/h，入汁温度68.7℃，出汁温度100.7℃，温升32℃，入汽温度114.2℃，排水温度108.4℃，传热系数ｋ值为4010w/ m2.k，清汁通过换热器的压力降为36kpa。它的排水温度比进汽温度低约6℃，器内略有积水。如排水畅通，ｋ值还会高一些。该设备连续使用十多天后拆开检查，绝大部分板片表面仍光滑如新。有很少的污垢，可以用软布抹去。
广东顺德糖厂(亚硫酸法)糖厂使用了一台兰州生产的板式换热器，板片面积1.07m2，用作清汁的第三级加热。蔗汁量平均为254t/h，使用废汽的温度为129～130℃，加热前汁温106～108℃，加热后120～126℃，传热系数为2400～3900w/ m2.k。
广东珠江甘化厂用一台国产的板式换热器作清汁一级加热，传热面积为35m2。加热后汁温比汽温只低2～4℃，使用15天后此温差为4～6℃，加热温度高于原来所用的60m2的管式加热器。它的传热系数为2700～4000w/ m2.k。
另一亚硫酸法糖厂用一台国产的板式换热器，板片面积0.36m2，装90片，有效传热面积31.68 m2，用第一效汁汽加热清汁，七天实测数据平均为：清汁流量37.2t/h，入汁温度76℃，出汁温度107℃，温升31℃，入汽温度113℃，汽凝水温度112.5℃，传热系数为2300w/ m2.k。使用十多天后拆开检查，板片表面有很少沉积物，可用水和软刷洗掉。
用板式换热器加热清汁的传热性能比管式的高一倍以上，因此所用的传热面积可以减少一半或以上。此处以使用第一效汁汽较好，有一定的节能效果(比用废汽加热)。在换热器性能良好、并紧靠蒸发罐的情况下，用汁汽加热可使清汁温度接近汁汽温度，只低3～5℃，基本上能适应蒸发的需要。用汁汽加热还可以防止因蒸汽温度过高引起糖汁焦化，国内有些糖厂使用废汽，曾有厂因操作不慎而发生严重焦化，焦化物很难清除。
②用于混合汁加热
南非dalton糖厂用板式换热器加热混合汁，用瑞典Alfa-Laval公司的am20型，50件板片。使用两个月，每星期清洗一次，蔗汁流量103～130t/h，从72～76℃加热到94～97℃，使用废汽的饱和温度为109～111℃，传热系数为2900～3380w/ m2.k，蔗汁压力降为0.05～0.1mpa。停机打开时，内部有由泥沙和蔗糠沉积，板面上有薄层积垢，但少于管式加热器，可用水冲洗和用刷刷去。每个工作班进行一次“反洗”，可将部分沉积物冲走。但最好先将蔗汁中的纤维杂物用筛除去。
古巴试用板式换热器加热混合汁，换热器型号am-20sfm。装34件板片，换热面积26m2，蔗汁在内部分４程流动(两上两下)，提高蔗汁在板片间的流速以减少沉积。每运行４小时将蔗汁反向流动，反冲内部的沉积物。蔗汁流量约55t/h，使用第三效蒸发罐的汁汽，温度101～108℃，进入的蔗汁为60～68℃，初时可加热到96℃，以后逐渐降低，到第4天降低到约80℃，传热系数由开始的3200降低到第4天的1500，但仍远远高于普通加热器(后者用一天就要停用清洗)。通过换热器的蔗汁压力降，第一天为0.15mpa，以后逐渐升高到0.2mpa。虽然换热器内逐渐形成沉积物，但仍可使用。
对于混合汁这类含有较多固体悬浮物的物料，使用宽缝隙的板式换热器的效果较好。国外一个亚硫酸法糖厂，用这种换热器和用第三效蒸发汁汽加热混合汁和硫熏汁，可连续运行30天，所用的汁汽压力很低，只为40kpa绝对压，汽温75℃。传热系数达到2090～2440w/ m2.k，它的加热面积比管式的小一半以上。
波兰的两个甜菜糖厂(日处理甜菜2000多吨)，在90年代中期使用了宽缝的板式换热器，使用煮糖罐的汁汽(温度约60℃)来加热渗出汁，由约30℃升温到约50℃，随后加灰并再用汽凝水和第三效汁汽加热到约88℃。运行情况良好，可连续使用一个榨季，停机后打开用高压水喷射可除去板片表面上的全部沉积物。它利用了大量的低温热源，使糖厂的燃料消耗明显减少。
宽缝隙的板式换热器可以使用有真空的低温汁汽作热源加热低温的蔗汁，有较大的节能价值。
③用于糖蜜冷却
糖蜜在进入贮罐前冷却降温，是防止糖蜜贮存时变质的关键措施。但糖蜜的粘度大，传热困难，使用一般的换热器效果不大。在南非和澳大利亚试验用板式换热器将糖蜜冷却的效果较好。南非gladhow糖厂和sezela糖厂都用英国APV公司制造的板式换热器来冷却糖蜜。糖蜜在器内单程流动，冷却水则分五程通过。它们所用的板片尺寸为1556×416mm，板片数量分别为96片和160片，传热面积分别为50和83m2，处理的糖蜜量分别为11.5和12.6t/h，糖蜜锤度约81，糖蜜的温度，前者由59.8℃冷却到42.8℃，后者由62.1℃冷却到36.7℃，冷却水的进出温度，前者为30.2及36.3℃，后者为23.3及46℃，冷却水用量分别为13.8和6.1t/h；传热系数分别为96.3和112w/ m2.k。换热器需每月打开用水清洗一次。
澳大利亚bingera糖厂1990年使用了德国GEA公司制造的板式换热器来冷却糖蜜，型号为b12，装有149件尺寸为1400×400mm的ｖ形波纹的板片，换热面积67.6m2，糖蜜和水都是单程流动。实际处理糖蜜量10～15t/h，糖蜜温度由57～62℃降至约37℃，使用的冷水温度为32～35℃，水量按温度自动调节，为糖蜜量的1.5～3倍。传热系数为200～550w/ m2.k。糖蜜通过的压力降为50～150kpa。该设备全榨季正常运行(中间曾拆开检查清洗)，不锈钢板片(型号316ss)无可见的腐蚀。所用的冷水要清洁，曾试用较低温的河水，但会在板片间形成软性的附着物，妨碍传热。
④用于不同物料的传热系数
德国GEA公司制造的板式换热器，用于糖厂不同物料加热时的平均传热系数(一个榨季连续运行的平均值，w/m2.k)，可取下表数值计算：
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