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板式换热器效率的提高

2021-12-02行业资讯1125次

换热器其传热效率高,体积小,重量轻,污垢系数低,装配方便,板片品种多,适用范围广,供热行业得到广泛应用。板式换热器按组装方式分为可拆式、焊接式、钎焊式、板壳式等。由于可拆式板式换热器便于装配清洗,增减换热器面积灵活,供热工程中使用较多。可拆式板式换热器受橡胶密封垫耐热温度的限制,适用于水一水传热。本文对提高可拆式板式换热器效能的优化设计进行研究。
冷热流体通过换热器板片传热,板式换热器是问壁传热式换热器。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。提高换热器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的外表传热系数。选用热导率高的板片,减小板片的厚度,才有效提高换热器的传热系数。
1.减小污垢层热阻传热系数降低约10%因此,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。必需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,供热介质中添加药剂,因此必需注意水质和黏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.提高板片的外表传热系数外表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,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一150时因此能获得较高的外表传热系数。波纹断面形状为三角形正弦形外表传热系数最大,压力降较小,受压时应力分布均匀,但加工困难,人字形板片具有较高的外表传热系数,且波纹的夹角越大,板间流道内介质流速越高,外表传热系数越大。
3.减小板片厚度与换热器的承压能力有关。板片加厚,板片的设计厚度与其耐腐蚀性能无关。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。国产可拆式板式换热器最大承压能力已达到2.5MPa板片厚度对传热系数影响很大,厚度减小0.1mm对称型板式换热器的总传热系数约增加600W/mK非对称型约增加500W/mK¨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。

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