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在换热器的应用过程中如何提高其换热效率

  在换热器的应用过程中影响其换热效率的因素:
  1、提高对数平均温差
  换热器流型有逆流、顺流和混合流型(既有逆流又有顺流)。在相同工况下,逆流时对数平均温差大,顺流时小,混合流型介于二者之问。提高换热器对数平均温差的方法为尽可能采用逆流或接近逆流的混合流型,尽可能提高热侧流体的温度,减小冷侧流体的温度。
  2、进出口管位置的确定
  对于单流程布置的换热器,为检修方便,流体进出口管应尽可能布置在换热器固定端板一侧。介质的温差越大,流体的自然对流越强,形成的滞留带的影响越明显,因此介质进出口位置应按热流体上进下出,冷流体下进上出布置,以减小滞留带的影响,提高传热效率。
  3、提高传热效率,冷热流体通过换热器板片传热,流体与板片直接接触,传热方式为热传导和对流传热。提高板式换热器效果的关键是提高传热系数和对数平均温差。
  4、增加换热器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的表面传热系数,减小污垢层热阻,选用热导率高的板片,减小板片的厚度,才能增加其传热系数。
  (1)提高板片的表面传热系数
  由于换热器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流,因此能获得较高的表面传热系数,表面传热系数与板片波纹的几何结构以及介质的流动状态有关。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。波纹断面形状为三角形,压力降较小,受压时应力分布均匀,但加工困难的人字形板片具有较高的表面传热系数,且波纹的夹角越大,板间流道内介质流速越高,表面传热系数越大。
  (2)减小污垢层热阻
  减小换热器的污垢层热阻的关键是防止板片结垢。板片结垢厚度为1mm时,传热系数减少约10%。因此,要注意监测换热器冷热两侧的水质,防止板片结垢,并防止水中杂物附着在板片上。如果水中有黏性杂物,应采用过滤器进行处理。选用药剂时,宜选择无黏性的药剂。
  (3)选用热导率高的板片
  板片材质可选择奥氏体不锈钢、钛合金、铜合金等。不锈钢的导热性能好,热导率约14.4W/(m?K),强度高,冲压性能好,不易被氧化,价格比钛合金和铜合金低,供热工程中使用较多,但其耐氯离子腐蚀的能力差。
  (4)减小板片厚度
  板片的设计厚度与其耐腐蚀性能无关,与换热器的承压能力有关。板片加厚,能提高换热器的承压能力。采用人字形板片组合时,相邻板片互相倒置,波纹相互接触,形成了密度大、分布均匀的支点,使换热器具有良好的承压能力。
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