了解空氣換熱器的換熱效率
如何在空氣換熱器的應用過(guò)程中應如何其換熱效率變高呢?有哪些因素會(huì )對對其有影響:
1.平均溫差
空氣換熱器流型有逆流、順流和混合流型(既有逆流又有順流)。在相同工況下,逆流時(shí)對數平均溫差大,順流時(shí)小,混合流型介于二者之問(wèn)??諝鈸Q熱器對數平均溫差的方法為盡可能采用逆流或接近逆流的混合流型,盡可能增加熱側流體的溫度,減少冷側流體的溫度。
2.進(jìn)出口管位置
對于單流程布置的板式換熱器,為檢修方便,流體進(jìn)出口管應盡可能布置在換熱器固定端板一側。介質(zhì)的溫差越大,流體的自然對流越強,形成的滯留帶的影響越大,因此介質(zhì)進(jìn)出口位置應按熱流體上進(jìn)下出,冷流體下進(jìn)上出布置,以減小滯留帶的影響。
3.傳熱效率
空氣換熱器是間壁傳熱式換熱器,冷熱流體通過(guò)換熱器板片傳熱,流體與板片直接接觸,傳熱方式為熱傳導和對流傳熱。使空氣換熱器作用變大的關(guān)鍵是增加傳熱系數和對數平均溫差。
4.空氣換熱器傳熱系數只有同時(shí)增加板片冷熱兩側的表面傳熱系數,減小污垢層熱阻,選用熱導率高的板片,減小板片的厚度,才能增加空氣換熱器的傳熱系數。
a.板片的表面傳熱系數
由于空氣換熱器的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流(雷諾數一150時(shí)),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(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)驗發(fā)現,波紋斷面形狀為三角形(正弦形表面傳熱系數大,壓力降小,受壓時(shí)應力分布均勻,但加工困難的人字形板片具有較高的表面傳熱系數,且波紋的夾角越大,板間流道內介質(zhì)流速越高,表面傳熱系數越大。
b.減小污垢層熱阻
減小換熱器的污垢層熱阻的關(guān)鍵是防止板片結垢。板片結垢厚度為1mm時(shí),傳熱系數減少。因此,注意監測換熱器冷熱兩側的水質(zhì),防止板片結垢,并防止水中雜物附著(zhù)在板片上。有些供熱單位為防止盜水及鋼件腐蝕,在供熱介質(zhì)中添加藥劑,因此注意水質(zhì)和黏性藥劑引起雜物沾污換熱器板片。如果水中有黏性雜物,應采用過(guò)濾器進(jìn)行處理。選用藥劑時(shí),宜選擇無(wú)黏性的藥劑。
c.選用熱導率高的板片
板片材質(zhì)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14.4W/(m?K),強度高,沖壓性能好,不易被氧化,價(jià)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。
d.減小板片厚度
板片的設計厚度與其耐腐蝕性能無(wú)關(guān),與換熱器的承壓能力有關(guān)。板片加厚,能增加空氣換熱器的承壓能力。采用人字形板片組合時(shí),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(diǎn),板片角孑L及邊緣密封結構已逐步完善,使換熱器具有良好的承壓能力。國產(chǎn)可拆式板式換熱器承壓能力已達到了2.5MPa。板片厚度對傳熱系數影響很大,厚度減小0.1mm,對稱(chēng)型板式換熱器的總傳熱系數約增加600W/(m?K),非對稱(chēng)型約增加500W/(m?K)。