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提高板式换 热器效能的优化设计


作者:www. 来源:www. 日期:2016/7/4 10:01:02 点击率:

 

提高传热效 率
       板式换热器  是间壁传热式换热器,冷热流体通过换热器板片传热,流体与板片直接接触,传热方式为热传导和对流传热。提高板式换热器 传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。
       ① 提高换热器 传热系数
       只有同时提 高板片冷热两侧的表面传热系数,减小污垢层 热阻,选用热导率高的板片,减小板片的厚度,才能有效提高换热器的传热系数。
        a. 提高板片的 表面传热系数
        由于板式换热器 的波纹能使 流体在较小的流速下产生湍流(雷诺数≈150时[1]),因此能获 得较高的表面传热系数,表面传热系数与板片波纹的几何结构以及介质的流动状态有关。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。经过多年的研究和实验发现,波纹断面形状为三角形(正弦形表面 传热系数最大,压力降较小,受压时应力分布均匀,但加工困难[1])的人字形板 片具有较高的表面传热系数,且波纹的夹角越大,板间流道内介质流速越高,表面传热系数越大。
       b. 减小污垢层 热阻
       减小换热器 的污垢层热阻的关键是防止板片结垢。板片结垢厚度为1mm时,传热系 数降低约10%[2]。因此,必 须注意监测换热器冷热两侧的水质,防止板片结垢,并防止水中杂物附着在板片上。有些供热单位为防止盗水及钢件腐蚀,在供热介质中添加药剂,因此必须注意水质和黏性药剂引起杂物沾污换热器板片。如果水中有黏性杂物, 应采用专用过滤器进行处理。选用药剂时,宜选择无黏性的药剂
        ② 提高对数平 均温差
       板式换热器 流型有逆流、顺流和混合流型(既有逆流又 有顺流)。在相同工 况下,逆流时对数平均温差最大,顺流时最小,混合流型介于二者之间。提高换热器对数平均温差的方法为尽可能采用逆流或接近逆流的混合流型,尽可能提高热侧流体的温度,降低冷侧流体的温度。
       ③ 进出口管位 置的确定
       对于单流程布置的板式换热器 ,为检修方便,流体进出口管应尽可能布置在换热器固定端板一侧。介质的温差越大,流体的自然对流越强,形成的滞留带的影响越明显,因此介质进出口位置应按热流体上进下出,冷流体下进上出布置,以减小滞留带的影响,提高传热效 率。
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