高溫汽水換熱器

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如何提高板式換熱器換熱效率

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如何提高板式換熱器換熱效率

發(fā)布日期:2022-01-17 作者: 點(diǎn)擊:

板式換熱器是間壁傳熱式換熱器,冷流體通過(guò)換熱器板片傳熱,流體與板片直接接觸,傳熱方式為熱傳導和對流傳熱。提高板式換熱器傳熱效率的關(guān)鍵是提高傳熱系數和對數平均溫差。

1、提高換熱器傳熱系數只有同時(shí)提高板片冷熱兩側的表面熱系數,減小垢層熱阻,選用熱導率高的板片,減小板片的厚度,才能有效提高換熱器的傳熱系數。

(1)提高板片的表面傳熱系數

由于板式換熱器的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流,因此能獲得較高的表面傳熱系數,表面傳熱系數與板片波紋的幾何結構及介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)驗發(fā)現,波紋斷面形狀為三角形的人字形板片具有較高的表面傳熱系數,且波紋的夾角越大,板間流道內介質(zhì)流速越高,表面傳熱系數越大。

(2)減小污垢層熱阻

減小換熱器的污垢層熱阻的關(guān)鍵是防止板片結構。板片結構厚度為1mm時(shí),傳熱系數降低約10%。因此,必須注意監測換熱器冷熱兩端的水質(zhì),防止板片結構,并防止水中雜物附著(zhù)在板片上。有些供熱單位為防止盜水及鋼件腐蝕,在供熱介質(zhì)中添加藥劑,因此必須注意水質(zhì)和黏性藥劑引起雜物玷污換熱器板片。如果水中有黏性雜物,應采用專(zhuān)用過(guò)濾器進(jìn)行處理。選用藥劑時(shí),宜選擇無(wú)黏性的藥劑。

選用導熱率高的板片

板片材質(zhì)可選擇奧氏體不銹鋼、鈦合金、鋼合金等。不銹鋼的導熱性能好,熱導率約14.4W/(mk),強度高,沖壓性能好,不易被氧化,價(jià)格比鈦合金和銅合金低,但其耐氯離子腐蝕的能力差。

(3)減小板片厚度

板片的設計厚度與其耐腐蝕性能無(wú)關(guān),與換熱器的承壓能力有關(guān)。板片加厚,能提高換熱器的承壓能力。采用人字形板片組合時(shí),相鄰板片互相倒置,波紋相互接觸,形成了密度大、分布均勻的指點(diǎn),板片角及邊緣密封結構已逐步完善,使換熱器具有很好的承壓能力。在滿(mǎn)足換熱器承壓能力的前提下,應盡量選用較小的板片厚度。


高溫汽水換熱器


2、提高對數平均溫差

板式換熱器流型有逆流、順流和混合流型。在相同工況下,逆流時(shí)對數平均溫差最大,順流時(shí)最小,混合流型介于二者之間。提高換熱器對數平均溫差的方法為盡可能采用逆流或接近逆流的混合流型,盡可能提高熱側流體的溫度,降低冷側流體的溫度。

3、進(jìn)出口管位置的確定

對于單流程布置的板式換熱器,為檢修方便,流體進(jìn)出口管應盡可能布置在換熱器固定端一側。介質(zhì)的溫差越大,流體的自然對流越強,形成的滯留帶的影響越明顯,因此介質(zhì)進(jìn)出口位置應按熱流體上進(jìn)下出,冷流體下進(jìn)上出布置,以減小滯留帶的影響,提高傳熱效率。

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