一、优化设计方向
近年来,板式换热器技术日趋成熟。由于其传热效率高、体积小、重量轻、污垢系数低、拆卸方便、板材种类多、应用范围广等优点,在供热行业得到了广泛的应用。板式换热器可分为可拆式、焊接式、钎焊式、板壳式等。由于可拆式板式换热器易于拆卸和清洗,且换热器面积灵活,在供热工程中得到广泛应用。可拆卸板式换热器受橡胶垫片耐热温度的限制,适用于水-水传热。本文研究了提高可移动板式换热器效率的优化设计。
提高板式换热器的效率是一个综合经济效益问题,需要经过技术经济比较后确定。同时考虑提高换热器的传热效率和降低换热器的阻力,合理选择板料、橡胶垫片材料和安装方式,确保设备的安全运行,延长设备的使用寿命。
二,。优化设计方法
2.1提高传热效率
板式换热器是一种壁面换热器。冷热流体通过热交换器的板传递热量。油液与板直接接触。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。
① 为了提高换热器的传热系数,只有提高板两侧的表面传热系数,降低污垢层的热阻,选择导热系数高的板,减小板的厚度,能有效提高换热器的传热系数。
A.提高平板表面传热系数
由于板式换热器的波纹可以使流体在小流量(雷诺数-150)下产生湍流,因此可以获得更高的表面传热系数。表面传热系数与板波纹的几何结构和介质的流动状态有关。板的波形包括人字形、扁平形、球形等。经过多年的研究和实验,发现波纹截面形状为三角形(正弦),表面传热系数,压降小,压力下应力分布均匀。然而,加工困难的人字板具有较高的表面传热系数,波纹夹角越大,板间通道中的介质速度越高,表面传热系数越大。
B降低污垢层的热阻
降低换热器污垢层热阻的关键是防止板式换热器结垢。当板厚为1mm时,传热系数降低约10%。因此,必须注意监测换热器两侧的水质,防止板结垢,防止水中的杂物粘附在板上。一些加热装置向加热介质中添加化学物质以防止失水和钢材腐蚀,因此必须注意水质和粘性剂会导致杂质污染热交换器板。如果水中有粘性杂质,应使用专用过滤器进行处理。选择药剂时,应选择非粘性药剂。
C选择具有高导热性的板材
板材可选用奥氏体不锈钢、钛合金和铜合金。不锈钢具有良好的导热性,导热系数约为14.4w/(m·K),强度高,冲压性能好,不易氧化,价格低于钛合金和铜合金。它主要用于供热工程,但抗氯离子腐蚀能力较差。