当前位置:首页>>新闻中心>>提高板式热换器设计方法

 新闻中心

  • 提高板式热换器设计方法
提高板式换热器的效能是一个综合经济效益问题,应通过技术经济比较后确定。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。
  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。提高板式换热器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差。
  ① 提高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,才能有效提高换热器的传热系数。
  a.提高板片的表面传热系数由于板式换热器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流(雷诺数一150时 ),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。经过多年的研究和实验发现,波纹断面形状为三角形(正弦形表面传热系数最大,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。
  b.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1 mm时,传热系数降低约10%。因此,必须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。有些供热单位为防止盗水及钢件腐蚀,在供热介质中添加药剂,因此必须注意水质和黏性药剂引起杂物沾污换热器板片。如果水中有黏性杂物,应采用专用过滤器进行处理。选用药剂时,宜选择无黏性的药剂。
  c.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,板片角孑L及边缘密封结构已逐步完善,使换热器具有很好的承压能力。国产可拆式板式换热器最大承压能力已达到了2.5 MPa。板片厚度对传热系数影响很大,厚度减小0.1mm,对称型板式换热器的总传热系数约增加600W/(m ·K),非对称型约增加500 W/(m ·K)¨ 。在满足换热器承压能力的前提下,应尽量选用较小的板片厚度。
  d.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14.4 W/(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,供热工程中使用最多,但其耐氯离子腐蚀的能力差。