換熱器通常又被大伙兒稱做為換熱器,是一種運用在冷、熱液體中間,把發熱量根據一定的傳送方法發送給冷液體的環保節能換熱機器設備。換熱器廣泛運用在化工廠、原油、冶金工業、電力工程、食品類等各種各樣行業,因而換熱器針對動能的節省、收購再運用充分發揮著非常重要的功效。
很多年來,傳統式的管殼式換熱器一直在換熱器領域占有**影響力,他們設計方案牢固、靈便,但欠缺緊密性。與管殼式換熱器對比,平板式換熱器具備下列較多優勢:
a.傳熱指數高;
因為不一樣的波形板互相顛倒,組成繁雜的過流道,使液體在波形板間過流道內呈轉動三維流動性,能在較低的流阻(一般Re=50~200)下造成流場,因此傳熱指數高,一般以為是管殼式的3~5倍。
b.多數均值溫度差大,尾端溫度差小;
在管殼式換熱器中,二種液體各自在管程和殼程內流動性,整體上是錯流流動性,多數均值溫度差修正系數小,而平板式換熱器多是并流或倒流流動性方法,其修正系數也通常在0.95上下,除此之外,冷、熱液體在平板式換熱器內的流動性平行面于換熱面、無旁流,因而促使平板式換熱器的端部溫度差小,對水換熱可小于1℃,而管殼式換熱器一般為5℃。
c.占地總面積小;
平板式換熱器結構緊湊,企業容積內的換熱總面積為管殼式的2~5倍,都不像管殼式那般要預埋抽出來管教的維修場地,因而完成一樣的換熱量,平板式換熱器占地總面積約為管殼式換熱器的1/5~1/8。
d.非常容易更改換熱總面積或步驟組成;
只需提升或降低多張板,就可以做到提升或降低換熱總面積的目地;更改板片排序或拆換多張板片,就可以做到所規定的方法組成,融入新的換熱負荷,而管殼式換熱器的傳熱總面積幾乎不太可能提升。
e.重量較輕;
平板式換熱器的板片薄厚僅為0.4~0.8mm,而管殼式換熱器的換熱管的厚度為2.0~2.5mm,管殼式的外殼比平板式換熱器的架構重得多,平板式換熱器一般僅有管殼式凈重的1/5上下。
f. 價格便宜;
選用同樣原材料,在同樣換熱總面積下,平板式換熱器價格對比管殼式約低40%~60%。
g. 制做便捷;
平板式換熱器的傳熱板是選用沖壓件加工,規范化水平高,并可大量生產制造,管殼式換熱器一般選用手工制做。
h. 非常容易清理;
架構式平板式換熱器只需松脫卡緊地腳螺栓,就可以松掉板束,卸掉板片開展機械設備清理,這對**常常清洗機械的換熱全過程十分便捷。
i. 熱損害??;
平板式換熱器僅有傳熱板的機殼板曝露在空氣中,因而排熱損害可以忽略,也不用隔熱保溫對策。而管殼式換熱器熱損害大,**隔熱板。
j. 容積較??;
約為管殼式換熱器的10%~20%。
k. 單位長度的工作壓力損害大;
因為傳熱面中間的空隙較小,傳熱表面有凸凹,因而比傳統式的光潔管的工作壓力損害大。
l. 不容易積垢;
因為內部充足湍動,因此容易積垢,其結垢指數僅為管殼式換熱器的1/3~1/10.
m. 壓力不適合過大,很有可能產生泄漏;
平板式換熱器選用密封墊片密封性,壓力一般不能*出2.5MPa,物質溫度應在小于250℃下列,不然有可能泄漏。
n. 易阻塞;
因為板片間安全通道窄小,一般僅有2~5mm,當換熱物質帶有比較大顆粒物或化學纖維成分時,非常容易阻塞板間安全通道。
凸凹平板式換熱器是近幾年來中國新起起來的一種新式換熱器,其在化學工業領域的運用對比別的換熱器具備明顯的優點,不但密閉性好、占地總面積少、抗腐蝕,并且換熱工作能力強。
凸凹平板式換熱器其關鍵換熱構件為凸凹板片。凹凸板片有很多不一樣名字如:凹痕板、凸胞板、蜂窩紙板、鼓泡板和雨珠板等,實際樣子如下圖1 所顯示,文中簡稱其為凸凹板片。在其中銷售市場上常用的凸凹板片種類是蜂窩紙板,制作工藝是由二張金屬薄板根據焊接或點焊構成不一樣流道,用液壓機或標準氣壓方法吹脹成差異樣子。凸凹構造的分析來源于上世紀80 時代原蘇聯階段,那時候前蘇聯學者稱凹痕可以加強傳熱的狀況為“颶風制冷”,直到在90時期中后期其他地區學者才逐漸開始科學研究相關凸凹構造針對換熱和摩擦阻力的危害。
對換熱器性能開展點評時**考慮到眾多要素,如安全系數、傳熱性能、制作工藝、摩擦阻力特點及其經濟效益等。初期學者針對換熱器加強傳熱性能的評價方法較為單一,只考慮到單一要素對傳熱性能的危害,如總傳熱指數和風阻等。伴隨著傳熱技術性的飛速發展,學者逐漸從動能運用視角來點評換熱器性能的優劣,并提到了熵方式和?方法。自此*為健全的評價方法接踵而至,科學研究員工在先人評價方法的前提以上引進無量綱量,進而拓寬出一系列綜合考核方法。文中對科學研究中較常用的幾類方式干了簡略的梳理比照,
在初期為了*好地科學研究凸凹構造對傳熱的危害情況,Afanasyev 等人對凹痕板和平板電腦開展了基本的傳熱和流動性試驗科學研究,發覺凹痕板在流動性摩擦阻力提升并不大的條件下,傳熱指數提高了30%~40%,這就基本認證了凹痕板對比平板電腦具備*強的傳熱和流動性特點。陳歡對單、兩面蜂窩紙板開展了仿真模擬科學研究,研究表明蜂窩紙板對比平板電腦在摩擦阻力提升并不大的情形下,綜合性換熱性能*強,并且單、兩面蜂窩紙板針對板片內部液體的流動性傳熱規律性具備一致性,液體流過點焊時,對比別的光滑地區,點焊周邊的換熱指數*高一些,而且點焊前的換熱指數*過點焊后的換熱指數;在點焊直徑過大時,振蕩提高、流動性摩擦阻力擴大,綜合性換熱性能減少,因此在一定區域內擴大點焊直徑,綜合性換熱性能隨著擴大。這為之后凸凹板片板形的開發設計帶來了參考根據。
Ku ** r 等對凸凹板片安全通道內液體的傳熱和流動性特點開展了標值科學研究,發覺板片點焊直徑針對區域內的傳熱危害可以忽略,但伴隨著點焊直徑的擴大,安全通道的綜合性換熱性能減少,并且對工作壓力損害擁有 同時的危害。Shirzad 等人運用CFD 對凸凹板片開展仿真模擬科學研究,根據科學研究不一樣點焊安全通道相對高度、豎向間隔和橫著間隔對換熱性能的危害,發覺在Re=1 000~8 000 的范疇內,低流阻下,提升板片安全通道的相對高度可以提升換熱器的熱性能;增加點焊的橫著和垂直間隔,會減少傳熱性能和摩擦阻力,可是減少摩擦阻力的利*過減少換熱的弊,因而在一定的范疇內,橫、豎向間隔的方式對換熱器性能的提升有一定的功效。
Shirzad 的分析得到橫著和垂直間隔的擴大有益于換熱器性能的提升,可是并沒有強調橫著和垂直間隔擴大的規定值,因而有關橫向縱向間隔的分析仍要再次。
針對凸凹板片換熱器,不一樣的鼓包相對高度、鼓包尺寸、點焊間隔、點焊尺寸及其不一樣板片排序方法都是會更改換熱器的總體換熱性能,不一樣板形的組成也會致使不一樣的換熱工作能力,因而板片構造主要參數的優化探究還需要進一步深層次。
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