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优化板式换热器效能

提高板式换热器的效能是一个综合经济效益问题。提高换热器的传热效率和降低换热器的阻力应同时考虑,而且应合理选用板片材质和橡胶密封垫材质及安装方法,保证设备安全运行,延长设备使用寿命。

其中降低换热器阻力,是板式换热器优化设计方法要考虑的一个方面。那么该如何降低换热器阻力呢?提高循环泵的耗电量和设备造价。循环泵的功耗与介质流速的3次方成正比。提高板问流道内介质的平均流速,可提高传热系数,减小换热器面积。但提高流速,将加大换热器的得稍高的传热系数不经济。当冷热介质流量比较大时,可采用以下方法降低换热器的阻力。

1、设换热器旁通管:当冷热介质流量比较大时,可在大流量一侧换热器进出口之问设旁通管,减少进入换热器流量,降低阻力。为便于调节,在旁通管上应安装调节阀。该方式应采用逆流布置,使冷介质出换热器的温度较高,保证换热器出口合流后的冷介质温度能达到设计要求。设换热器旁通管可保证换热器有较高的传热系数,降低换热器阻力,但调节略繁。

2、板式换热器形式的选择:换热器板间流道内介质平均流速以 0.3~ 0.6m/ s为宜,阻力以不大于 100 kPa为宜。根据不同冷热介质流量比,可参照表 1选用不同形式的板式换热器,表中非对称型板式换热器流道截面积比为 2。采用对称型或非对称型、单流程或多流程板式换热器,均可设置换热器旁通管。

3、采用热混合板:热混合板的板片两面波纹几何结构相同,板片按人字形波纹的夹角分为硬板 (H)和软板 (L),夹角 (一般为 120。左右 )大于 90。为硬板,夹角 (一般为 70。左右 )小于 90。为软板。热混合板硬板的表面传热系数高,流体阻力大,软板则相反。硬板和软板进行组合,可组成高 (HH)、中 (HL)、低 (LL)3种特性的流道,满足不同工况的需求。

冷热介质流量比较大时,采用热混合板比采用对称型单流程的换热器可减少板片面积。热混合板冷热两侧的角孔直径通常相等,冷热介质流量比过大时,冷介质一侧的角孑 L压力损失很大。另外,热混合板设计技术难以实现精确匹配,往往导致节省板片面积有限。因此,冷热介质流量比过大时不宜采用热混合板。

4、采用非对称型板式换热器:对称型板式换热器由板片两面波纹几何结构相同的板片组成,形成冷热流道流通截面积相等的板式换热器。非对称型 (不等截面积型 )板式换热器根据冷热流体的传热特性和压力降要求,改变板片两面波形几何结构,形成冷热流道流通截面积不等的板式换热器,宽流道一侧的角孑 L直径较大。非对称型板式换热器的传热系数下降微小,且压力降大幅减小。冷热介质流量比较大时,采用非对称型单流程比采用对称型单流程的换热器可减少板片面积 15% — 3O% 。

5、采用多流程组合:当冷热介质流量较大时,可以采用多流程组合布置,小流量一侧采用较多的流程,以提高流速,获得较高的传热系数。大流量一侧采用较少的流程,以降低换热器阻力。多流程组合出现混合流型,平均传热温差稍低。采用多流程组合的板式换热器的固定端板和活动端板均有接管,检修时工作量大。

板式换热器的随机应变

板式换热器不可盲目选型

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