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板式換熱器提高传热三大技术
2019-01-12 14:01
 
      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。
    (1)提高板片的表面传热系数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很大,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。
    (2)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. 4 W/(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,供熱工程中使用很多,但其耐氯離子腐蝕的能力差。
    (3)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 1 mm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 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。
                                      
       (4)减小板片厚度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大承压能力已达到了 2.5 MPa.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 500 W/(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。
         2、提高对数平均温差
        板式換熱器流型有逆流、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很大,顺流时很小,混合流型介于二者之问。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換熱器,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。