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板式換熱器進行強化傳熱技術

板式換熱器進行強化傳熱技術

發布日期:2018-03-14 作者:山東板式換熱器 點擊:

山東板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱設備。盡管其發展已有近百年曆史,且在國民經濟的少數部門(如食品、制藥)有著比較廣泛的應用,但是由于耐溫、耐壓、耐腐蝕能力而制約其在各個部門的全面推廣和應用。進入80年代以來,由于制造技術、墊片材料的不斷進步以及傳熱理論的不斷完善,板式換熱器的應用越來越受到工業生産部門的重視。

要確定一項強化傳熱新技術是否先進,必須對其進行評價。但在實際的使用中,出現了多種評價強化傳熱的方法與評價指標。有人主張采用換熱量Q與消耗的泵(或風機)的功率N的比值,即能量系數作爲評價指標,類似的也廣泛采用K/ΔP以及無因次化的Nu/ζ來進行評價,爲了更准確地反映強化傳熱的性能,進一步也可以使用K/ΔP1/3及Nu/ζ1/3作爲指標。隨著傳熱技術的發展,換熱器日益向體積小、重量輕的方向發展,同時在提高效率的前提下,要求操作費用降低。在綜合分析的基礎上,提出了一套較爲完整的性能評價數據,即維持輸送功率、傳熱面積、傳熱負荷3因素中的兩因素不變,比較第3因素的大小以評定傳熱性能的好壞。

山東板式換熱器

這些評價都只是分析換熱器的能量在數量上轉換、傳遞、利用和損失的情況,即以熱力學第一定律爲基礎。爲了更准確地反映熱量交換過程能量在質量上的損失,在理論研究中也提出了許多基于熱力學第二定律的評價方法,即分析換熱器中火用的轉換、傳遞、利用和損失的情況。而進行技術推廣應用時,還應考慮采用強化換熱技術後管子等價格的增加和運行費用的變化,運用經濟核算的方法進行評價,即熱經濟學的評價方法。

而在實際的使用過程中,進行強化傳熱新技術、新方法的研究更多采用簡單易用的單一參數K,ΔP以及單一參數組合而成的K/ΔP,K/ΔP1/3來進行評價[9~11]。而基于熱力學第二定律的方法在設計過程中可用來判斷換熱器的性能,作爲進一步改善的依據,但在工程上缺乏實用性。

a.提高板片的表面傳熱系數

由于板式換熱器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流(雷诺数一150时),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…)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.減小汙垢層熱阻

減小換熱器的汙垢層熱阻的關鍵是防止板片結垢。板片結垢厚度爲1mm時,傳熱系數降低約10%。因此,必須注意監測換熱器冷熱兩側的水質,防止板片結垢,並防止水中雜物附著在板片上。有些供熱單位爲防止盜水及鋼件腐蝕,在供熱介質中添加藥劑,因此必須注意水質和黏性藥劑引起雜物沾汙換熱器板片。如果水中有黏性雜物,應采用專用過濾器進行處理。選用藥劑時,宜選擇無黏性的藥劑。

c.選用熱導率高的板片

板片材質可選擇奧氏體不鏽鋼、钛合金、銅合金等。不鏽鋼的導熱性能好,熱導率約14.4W/(m·K),強度高,沖壓性能好,不易被氧化,價格比钛合金和銅合金低,供熱工程中使用最多,但其耐氯離子腐蝕的能力差。

d.減小板片厚度

换热器板片的设计厚度与其耐腐蚀性能无关,与换热器的承压能力有关。板片加厚,能提高换热器的承压能力。采用人字形板片组合时,相邻板片互相倒置,波纹相互接触,形成了密度大、分布均匀的支点,板片角孑L及边缘密封结构已逐步完善,使换热器具有很好的承压能力。国产可拆式板式換熱器最大承压能力已达到了2.5MPa。板片厚度对传热系数影响很大,厚度减小0.1mm,对称型板式換熱器的总传热系数约增加600W/(m·K),非对称型约增加500W/(m·K)¨。在满足换热器承压能力的前提下,应尽量选用较小的板片厚度。

本文網址:/news/414.html

關鍵詞:板式換熱器,山東板式換熱器,濟南板式換熱器

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