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解决板式换热器传热效果不好的方法

 

解决板式换热器传热效果不好的方法

我国目前生产的板式换热器的形式还比较单一,在实供热系统中运行的换热器还存在许多问题。笔者认为,目前的主要问题是绝大多数供热工况中,板式换热器的效果得不到充分发挥

1、合理设计换热器的流程

合理设计换热器的流程对换热器的热工性能有很大的影响,若流程设计合理,在相 同热负荷下,可得到较小的换热面积,这样就节省了设备投资。下面我们看一实际供热运行工况:一次热水温度110~80℃,二次热水温度60~50℃,热负荷Q=1 000 kW。

此例表明,在同一负荷下选择不同的流 程可节约设备投资25%。然而多流程设计 会导致:①冷热介质进出口接管只能安装在 固定板和活动板两侧,从而给换热器的安装 维修带来不便。②由于热介质采用了多流 程,流体阻力增加,相对设备运行费用增 大。③冷热介质在板间非全部逆流,影响换 热效果。④采用多流程极易造成板间通道堵 塞,不利于整机运行。

2、采用不等截面板式换热器

针对多流程设计中存在的弊端,可采用冷热流通截面不等的板式换热器。通过调整换热器冷热两侧的流通截面积来调节两侧的板间流速,可提高介质处理量小的一侧的对流换热系数α值,从而达到提高整机传热效果的目的。目前,这是不等温差传热中用普通板式换热器传热效果不佳时最理想的一种解决办法。

这种换热器的结构。它是由A板和B板两种不同形状的板型组成的,见图2。A板正面与B板反面形成大的流通截面F1,A板的反面与B板的正面形成小的流通截面F2, F1∶F2=C。调整C值就能使板式换热器得到合理的冷热对流换热系数 α1,α2值,从而使板式换热器K值达到一个合理的值。

3、进出口加旁通管

在换热器进出口间加一旁通管的形式。通过控制调节阀的开度和进换热器的水量,可满足系统对换热器阻力的要求,并用流经旁通管的水与换热器出口的水混合达到系统要求的供水温度。此装置是对普通板式换热器在不等温差传热工况下,由于大处理量侧阻力过大而不得不加大换热器传热面积的一种缓解措施。它只能用于普通换热器 的大端差值传热工况,且是以消耗换热器内 部传热驱动力为代价的。从以下的实际供热工况中可以看到这一点。

由此可知,对本工况选用加旁通管装置的普通板式换热器,比选用具有合理板型的不等流通截面的板式换热器的换热面积增加 100%,即选用加旁通管的板式换热器是选用具有合理板型的不等截面板式换热器投资的 2倍。笔者认为,在供热系统中,这种旁通装 置只能作为冷热介质处理量相差较大时对通用性较强的板式换热器用于系统中的一种缓解措施,它不能代替不等截面板式换热器在 供热系统中的作用。随着换热器品种的增多,及其对工况适应性的增强,这种装置在与板式换热器配套使用中将失去它的作用。

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