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Introduzione di metodi per migliorare l'efficienza di scambio termico dello scambiatore di calore a piastre

numero Sfoglia:1     Autore:Editor del sito     Pubblica Time: 2020-05-09      Origine:motorizzato

Innanzitutto, migliorare l'efficienza del trasferimento di calore


Lo scambiatore di calore a piastre è uno scambiatore di calore a trasferimento termico divisorio.Il fluido freddo trasferisce il caloreattraverso le piastre dello scambiatore di calore e il fluido contatta direttamente le piastre. Il metodo di trasferimento del calore è la conduzione del calore e il trasferimento di calore per convezione, che migliora l'efficienza del trasferimento di calore dello scambiatore di calore a piastre. La chiave è migliorare il coefficiente di trasferimento del calore e la differenza di temperatura media logaritmica.

(1) Migliorare il coefficiente di trasferimento del calore dello scambiatore di calore


Aumentare solo i coefficienti termici superficiali di entrambi i lati della piastra contemporaneamente, ridurre la resistenza termica dello strato di scala, selezionare piastre con elevata conduttività termica e ridurre lo spessore delle piastre, al fine di migliorare efficacemente il coefficiente di scambio termico dello scambiatore di calore.


① Migliorare il coefficiente di trasferimento del calore superficiale della piastra


Poiché la corrugazione dello scambiatore di calore a piastre può far sì che il fluido generi turbolenza a una portata inferiore, è possibile ottenere un coefficiente di trasferimento del calore superficiale più elevato. Il coefficiente di trasferimento del calore superficiale è correlato alla struttura geometrica dell'ondulazione della piastra e allo stato del flusso del mezzo. Le forme d'onda includono a spina di pesce, dritte, sferiche, ecc. Dopo anni di ricerca ed esperimenti, è stato scoperto che la piastra a spina di pesce con una sezione triangolare ondulata ha un coefficiente di trasferimento del calore superficiale più elevato e maggiore è l'angolo della corrugazione, il Maggiore è la velocità media nel canale di flusso, maggiore è il coefficiente di trasferimento del calore superficiale;


② Ridurre la resistenza termica dello strato di sporco


La chiave per ridurre la resistenza termica dello strato di incrostazione dello scambiatore di calore è prevenire la struttura della piastra. Quando lo spessore della struttura della piastra è di 1 mm, il coefficiente di trasferimento del calore si riduce di circa il 10%. Pertanto, è necessario prestare attenzione al monitoraggio della qualità dell'acqua dello scambiatore di calore ad entrambe le estremità del caldo e del freddo, per prevenire la struttura della piastra e per impedire che detriti nell'acqua aderiscano alla piastra. Per prevenire il furto d'acqua e la corrosione delle parti in acciaio, aggiungere sostanze chimiche al mezzo di riscaldamento. Pertanto, è necessario prestare attenzione alla qualità dell'acqua e ai prodotti chimici viscosi per causare la contaminazione dei detriti dalle piastre dello scambiatore di calore. In presenza di impurità viscose nell'acqua, utilizzare filtri speciali per il trattamento. Quando si scelgono prodotti farmaceutici, è consigliabile scegliere prodotti farmaceutici non appiccicosi;


③ Utilizzare una piastra ad alta conducibilità termica


Il materiale della piastra può scegliere acciaio inossidabile austenitico, lega di titanio, lega di acciaio, ecc. L'acciaio inossidabile ha una buona conduttività termica, la conducibilità termica è di circa 14,4 W / (mk), alta resistenza, buone prestazioni di stampaggio, non facile da ossidare, il prezzo è inferiore alla lega di titanio e lega di rame è bassa, ma la sua capacità di resistere alla corrosione degli ioni cloruro è scarsa;


④ Ridurre lo spessore della piastra


Lo spessore di progettazione della piastra non ha nulla a che fare con la sua resistenza alla corrosione ed è correlato alla capacità portante dello scambiatore di calore. Le piastre ispessite possono migliorare la capacità portante dello scambiatore di calore. Quando le piastre a forma di chevron vengono combinate, le piastre adiacenti vengono invertite Le ondulazioni sono in contatto tra loro, formando un dito denso e uniformemente distribuito, e la struttura di tenuta degli angoli e dei bordi della piastra è stata gradualmente migliorata, in modo che il calore lo scambiatore ha una buona capacità portante. Dovrebbe provare a scegliere uno spessore della piastra più piccolo;


(2) Aumentare la differenza di temperatura media logaritmica


Gli scambiatori di calore a piastre hanno tipi di controcorrente, co-corrente e flusso misto. Nelle stesse condizioni operative, la differenza di temperatura media logaritmica durante la controcorrente è estremamente grande e la co-corrente è estremamente piccola. Il metodo della differenza di temperatura media del logaritmo del dispositivo consiste nell'adottare il più possibile un tipo di flusso misto controcorrente o quasi controcorrente, aumentare il più possibile la temperatura del fluido lato caldo e ridurre il temperatura del fluido lato freddo.


(3) Determinazione della posizione dei tubi di ingresso e uscita


Per gli scambiatori di calore a piastre disposti in un unico processo, per una facile manutenzione, i tubi di ingresso e uscita del fluido devono essere disposti il ​​più possibile sul lato dell'estremità fissa dello scambiatore di calore. Più ovvio, la posizione dell'ingresso e dell'uscita medi dovrebbe essere disposta secondo il fluido caldo su e giù e il fluido freddo su e giù, per ridurre l'impatto della zona di ritenzione e migliorare l'efficienza del trasferimento di calore.


In secondo luogo, il metodo per ridurre la resistenza dello scambiatore di calore


L'aumento della portata media del fluido nel percorso di flusso tra le piastre può aumentare il coefficiente di trasferimento del calore e ridurre l'area dello scambiatore di calore, ma aumentando la portata aumenterà la resistenza dello scambiatore di calore, aumenterà il consumo di energia del pompa di circolazione e costo delle apparecchiature, aumentando la portata Non è economico ottenere un coefficiente di trasferimento del calore leggermente più alto. Quando il flusso di fluido freddo e caldo è relativamente grande, è possibile utilizzare i seguenti metodi per ridurre la resistenza dello scambiatore di calore e garantire un coefficiente di trasferimento del calore più elevato.


(1) Adotta la scheda di miscelazione termica


La struttura geometrica dell'ondulazione su entrambi i lati del piatto miscelato a caldo è la stessa. La piastra è divisa in una piastra dura e una piastra morbida in base all'angolo della corrugazione a spina di pesce. Generalmente intorno a 79 °) è una tavola morbida. Il coefficiente di trasferimento del calore superficiale della piastra dura della piastra mista calda è elevato, la resistenza del fluido è grande e la piastra morbida è l'opposto. La combinazione della piastra dura e della piastra morbida può formare un canale di flusso con tre caratteristiche di alta, media e bassa per soddisfare i requisiti delle diverse condizioni di lavoro.


(2) Scambiatore di calore a piastre asimmetrico


Gli scambiatori di calore a piastre simmetriche sono composti da piastre con la stessa struttura geometrica ondulata su entrambi i lati della piastra, formando scambiatori di calore a piastre con aree di sezione trasversale di uguale circolazione di canali caldi e freddi. Requisiti di caduta di pressione, modifica della struttura dell'onda su entrambi i lati della piastra, per formare uno scambiatore di calore a piastre con diverse aree trasversali delle guide fredde e calde, maggiore è il diametro del lato del canale largo, il calore coefficiente di trasferimento dello scambiatore di calore a piastre asimmetrico Quando la caduta è piccola e la caduta di pressione è notevolmente ridotta, quando il flusso di fluido freddo e caldo è relativamente grande, lo scambiatore di calore con un singolo processo asimmetrico può ridurre l'area della piastra del 15% al 30% rispetto a uno scambiatore di calore mediante un singolo processo simmetrico.


(3) Combinazione multi-processo


Quando il flusso del mezzo freddo e caldo è grande, è possibile utilizzare una combinazione di più processi. Il lato a flusso ridotto utilizza più processi per aumentare la portata e ottenere un coefficiente di trasferimento del calore più elevato. Il lato di grande portata utilizza un processo più piccolo per ridurre la resistenza dello scambiatore di calore. Le combinazioni multi-flusso hanno schemi di flusso misti e la differenza di temperatura media del trasferimento di calore è leggermente inferiore. La piastra terminale fissa e la piastra terminale mobile dello scambiatore di calore a piastre con combinazione multi-processo vengono entrambe rilevate e il carico di lavoro è elevato durante la manutenzione.


(4) Con bypass dello scambiatore di calore


Quando il flusso di fluido freddo e caldo è relativamente grande, può essere previsto un tubo di bypass tra le uscite dello scambiatore di calore sul lato del flusso di grandi dimensioni per ridurre il processo di ingresso nello scambiatore di calore e ridurre la resistenza. Per una facile regolazione, è necessario installare una valvola di regolazione sul tubo di bypass. Questo metodo dovrebbe adottare una disposizione controcorrente per aumentare la temperatura del mezzo freddo dallo scambiatore di calore, per garantire che la temperatura del mezzo freddo dopo l'unione dello scambiatore di calore possa soddisfare i requisiti di progettazione e che il tubo di bypass dello scambiatore di calore possa assicurarsi che lo scambiatore di calore abbia un valore elevato Il coefficiente di trasferimento del calore riduce la resistenza dello scambiatore di calore, ma la regolazione è leggermente più complicata.


(5) La scelta dello scambiatore di calore a piastre


La velocità media del mezzo nel canale di flusso tra le piastre dello scambiatore di calore dovrebbe essere 0,3-0,6 m / s e la resistenza non dovrebbe essere superiore a 100 kPa. In base al rapporto di flusso di fluidi caldi e freddi, è possibile utilizzare come riferimento diversi tipi di scambiatori di calore a piastre. Gli scambiatori di calore a piastre simmetriche hanno un rapporto dell'area della sezione trasversale del canale di flusso di 2. È possibile utilizzare scambiatori di calore a piastre simmetriche o asimmetriche, a flusso singolo o multi-flusso. Possono essere forniti tubi di bypass dello scambiatore di calore, ma è necessario eseguire calcoli termici dettagliati.


Quanto sopra è il metodo per migliorare l'efficienza termica dello scambiatore di calore a piastre introdotto da Yuquan Environmental Editor. Lo scambiatore di calore lato piastra può essere utilizzato per condensare il mezzo di ingresso lato primario e il mezzo di ingresso lato secondario. Il mezzo su un lato è acqua o vapore con temperatura più elevata. Dopo essere entrato nello scambiatore di calore, viene condensato dallo scambiatore di calore per convertire l'acqua o l'acqua ad alta temperatura La temperatura del vapore viene condensata alla temperatura di uscita impostata e l'acqua la cui temperatura è stata ridotta viene emessa dalla tubazione per consentire alle persone di uso. Dopo che le persone lo usano, dopo un ciclo di circolazione, tornerà attraverso il lato secondario ed entrerà nello scambiatore di calore per raggiungere Lo scopo del ciclo è favorevole al riciclaggio di energia senza sprechi, quindi lo scambiatore di calore è anche un'apparecchiatura ecologica .


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