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發布時間:2021-10-24 02:48  







板式換熱器選型時除了要考慮使用的環境外,還要考慮單板的面積、流速等。
一、板間流速的選取,影響換熱性能和壓力降。流速高,板式熱交換器的換熱系數高,阻力降也變大;反之,則相反。 二、單板面積的選擇。單板面積過小、則板片數目多,占地面積大,阻力降減少;反之,單板面積過大,則板片數目少,占地面積小,阻力降變大,但是難以保證適當的板間流速。因此,一般單板面積可按角孔流速為6m/s左右考慮。三、流向的選取。單相換熱時,逆流具有較大的平均溫差,一般在板式換熱器的設計中要盡可能把流體布置為逆流。兩側流體為等流程時,為逆流;當兩側液體氮化爐流體為不等流程時,順流與逆流交替出現,平均溫差要小于純逆流時。 四、流程的確定。板式換熱器兩側流體的流量大致一致時,應盡量按等程布置;當兩側流體的流量相差較大時,則流量小的一側按多流程布置或采用不等截面通道的板式熱交換器。另外,當某一介質的溫升或溫降幅度較大時,也可鹽浴氮化爐采用多流程。有相變發生的一側一般均為單流程,且接口方式為上進下出。在多程換熱器中,一般對同一 的流體在各流程中應采用的流道數。


四招就可以提高板式換熱器的效率:
1、提高板片的表面傳熱系數
由于波紋能使流體在較小的流速下產生湍流(雷諾數一150時 ),因此能獲得較高的表面傳熱系數,表面傳熱系數與板片波紋的幾何結構以及介質的流動狀態有關。板片
的波形包括人字形、平直形、球形等。
2、減小污垢層熱阻
減小換熱器的污垢層熱阻的關鍵是防止板片結垢。板片結垢厚度為1 mm時,傳熱系數降低約10%。因此,必須注意監測換熱器冷熱兩側的水質,防止板片結垢,并防止水
中雜物附著在板片上。
3、選用熱導率高的板片
板片材質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14.4 W/(m·K) ,強度高,沖壓性能好,不易被氧化,價格比鈦合金和銅合金低,
供熱工程中使用多,但其耐氯離子腐蝕的能力差。
4、減小板片厚度
板片的設計厚度與其耐腐蝕性能無關,與換熱器的承壓能力有關。板片加厚,能提高換熱器的承壓能力。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,板片角孑L及邊緣密封結構已逐步完善,使板式換熱器具有很好的承壓能力。




幾種換熱器的特點及使用
在實際設計選型中,往往是已知高溫流體與低溫流體的兩側進出口溫度,在做工藝設計選型時,需要考慮的是有盡可能小的換熱面積下,有盡可能大的換熱速率,以及較低的設備造價及施工費。另外,在操作運行及維護清洗較方便的前提下考慮換熱器的設計選型。
傳熱基本方程式:
Q = UAΔt Kcal/ h ;
式中:U 為傳熱系數,Kcal/ m2 . h. ℃;A 為傳熱面積,m2 ;Δt 為通過兩種流體邊界層的平均溫度。
換熱器的給熱系數h ,Kcal/ m2 . h. ℃和流速u ,m/s 有如下關系:
管程給熱系數ht :
層流區 (Re ≤2100) ht∝ u0. 33t
過渡流區(2100 ≤Re ≤10000) ht∝ u0. 33~0. 8t
紊流區 (Re ≥10000) ht∝ u0. 8t
殼程給熱系數hg :
殼程流體因垂直流過管束,所以流型較亂,層流、
紊流區沒有明顯的區別:ht∝ u0. 55g
對應的壓力降ΔP、kg/ cm2 ,管程和殼程大體相同:
層流、過渡流區 ΔP ∝ u1. 0t
紊流區ΔP ∝ u1. 8t
從上式可以看出,在一定的流速下,雷諾數越大,傳熱系數越大,同時,壓力降也越大。
2. 1、管殼式換熱器。管殼式換熱器是常用的普通結構,它包括:固定管板式換熱器、U 型管殼式換熱器、帶膨脹節式換熱器、浮頭式換熱器、分段式換熱器、套管式換熱器等。
