哪些方法可以提高板式換熱機組的傳熱?
更新時間:22/11/29 15:02:11
分 享:
板式換熱機組是一種常用的熱交換設(shè)備,在很多行業(yè)都有所應(yīng)用,該設(shè)備傳熱效率的高低是非常重要的,那么都有哪些方法可以提高它的傳熱呢?下面就為大家分享一下吧。
1、進出口管位置的確定
對于單流程布置的換熱機組,為檢修方便,流體進出口管應(yīng)盡可能布置在固定端板一側(cè)。介質(zhì)的溫差越大,流體的自然對流就越強,形成的滯留帶的影響就越明顯,因此介質(zhì)進出口位置應(yīng)按熱流體上進下出,冷流體下進上出來布置,以減小滯留帶的影響,提高傳熱效率。
2、提高傳熱系數(shù)
只有同時提高板片冷熱兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),減小污垢層熱阻,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(shù)。
?。?)選用熱導率高的板片。板片材質(zhì)可選擇奧氏體不銹鋼、鈦合金、銅合金等。不銹鋼的導熱性能好,熱導率約我14.4W/(m.K),強度高、沖壓性能好、不易被氧化,價格也比鈦合金和銅合金都低,但其耐氯離子腐蝕的能力較差。
?。?)減小板片厚度。板片的設(shè)計厚度與其耐腐蝕性無關(guān),與它的承壓能力有關(guān)。板片越厚,其承壓能力越高。采用人字形板片組合時,相鄰板片互相倒置,波紋相互接觸,形成了密度大、分布均勻的支點。國產(chǎn)換熱機組的至大承壓能力已達到了2.5MPa,板片厚度對傳熱系數(shù)影響很大,厚度每減小0.1mm,對稱型換熱機組的總傳熱系數(shù)會增加600W/(m.K)左右,非對稱型增加500W/(m.K)左右,在滿足承壓能力的前提下,應(yīng)盡量選用較小的板片厚度。
?。?)提高板片的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。由于板式換熱機組的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流(雷諾數(shù)一150時),因此能獲得較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與板片波紋的幾何結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)的流動狀態(tài)有關(guān)。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。經(jīng)過多年的研究和實驗發(fā)現(xiàn),波紋斷面形狀為三角形的人字形板片具有較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),且波紋的夾角越大,板間流道內(nèi)介質(zhì)流速越高,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)越大。
?。?)減少污垢層熱阻。換熱機組板片結(jié)垢厚度為1mm時,傳熱系數(shù)降低約10%。因此,須注意監(jiān)測換熱機組冷熱兩側(cè)的水質(zhì),防止板片結(jié)垢,并防止水中雜物附著在板片上。有些供熱單位為防止盜水及鋼件腐蝕,會在供熱介質(zhì)中添加藥劑,因此須注意水質(zhì)和黏劑引起雜物沾污板片。如果水中有黏性雜物,應(yīng)采用專用過濾器進行處理。
3、提高對數(shù)平均溫差
板式換熱機組的流型有逆流、順流和混合流型(既有逆流又有順流)幾種。在相同工況下,逆流時的對數(shù)平均溫差較大,順流時較小,混合流型則介于二者之問。提高換熱機組對數(shù)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(cè)流體的溫度,降低冷側(cè)流體的溫度。