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提高复合相变换热器传热效率的方法

发布时间:2023-11-03 16:04:44人气:77

换热器是间壁热传导换热器。冷介质根据换热器板的热传导,液体与板接触。传热方式是导热和稳定传热。提高板式换热器换热效率的关键是提高导热系数和对数的平均温差。


(1)提高复合相变换热器的导热系数

只有提高板冷热交替两侧的表面热系数,降低水垢层的传热系数,使用导热系数强的板,降低板厚度,才能有效提高换热器的导热系数。

①提升板板表面的导热系数

由于板式换热器的波浪图案可以使液体在相对较小的流速下渗透,因此可以获得较高的表面导热系数。表面导热系数与板波浪图案的几何结构和介质流状态有关。板的波形包括人字、垂直形、球形等。经过多年的研究和实验,发现波浪图案结构形式为三角形的人字板具有较高的表面导热系数,波浪图案的角度越多,板间通过流道的媒体流速越大,表面导热系数越多;

②减少污渍层的传热系数

减少复合相变换热器污渍层传热系数的关键是避免板结构。当板结构厚度为1mm时,导热系数降低约10%。因此,要注意监测换热器冷热交替两侧的水体,避免板结构,避免水中污垢粘在板上。为了避免水和铸铁的侵蚀,一些加热单位在加热介质中加入药物。因此,应注意水质和粘性药物对换热器板造成污染。如果水中有粘性污垢,应使用专用过滤装置进行处理。使用药物时,应选择无粘性药物;

③导热系数强的板

板材材料可选用低合金钢、钛金属、钢合金等,不锈钢材料导热性好,导热系数约14.4W/(mk),强度高,冲压性能好,不易发生氧化反应,价格低于钛金属和合金铜,但耐氯离子腐蚀性差;

④减少薄板厚度

板设计厚度与耐腐蚀性无关,与换热器压力有关,板加厚,可提高换热器压力,选择人字板组成,相邻板相互反转,波浪接触,构成高密度、均匀一致的指导,板角和边缘密封设计不断改进,使换热器承受压力很好,在满足换热器压力的前提下,应尽量选择较小的板厚度;


(2)提高对数平均温差

板式热交换器流形有倒流、顺流和混合流。在相同条件下,倒流时对数平均温差较大,顺流时至少,混合流型在两者之间。提高热交换器对数平均温差的方法是尽量选择倒流或超过倒流的混合流型,尽量避免提高热侧液体温度,降低冷侧液体温度。


(3)进出口贸易管理区域明确

与单步安排的板式热交换器相比,为了维护方便,液体进出口贸易管应尽可能设置在热交换器连接端的一侧。介质温差越大,流体自然对流越高,停留佩戴的危害越明显。因此,物质进出口贸易位置应根据热流体进出,冷液体进出布局,以减少停留佩戴的危害,提高换热效率。

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