Hogyan javítható a hőcserélő egységek hőátadási hatékonysága?

A hőcserélő működési elve: A folyékony közeg nagyon kis áramlási sebességgel áramlik át a hőcserélőn belüli hullámos réseken, turbulens áramlást hozva létre, ezáltal viszonylag magas hőátbocsátási tényezőt érünk el. Megállapíthatjuk, hogy a hőátadás hatékonysága szorosan összefügg a hőcserélőn belüli hullámlemezek alakjával és szerkezetével, valamint a folyadék áramlási állapotával. Milyen konkrét módszerekkel javítható a hőcserélő hőátadási hatékonysága?

A lemez a lemez hőátadó magjahőcserélő. Hővezető képessége és áramlási csatorna kialakítása közvetlenül meghatározza az alapvető hőátadó képességet, és először a forrásból kell optimalizálni.

1.Válasszon magas hővezető képességű anyagokat lemeznek

Lemezként választhatunk 304-es rozsdamentes acélt, 316L-es rozsdamentes acélt, rézötvözetet és titánötvözetet. A rozsdamentes acél jó hővezető képességgel és viszonylag elfogadható árral rendelkezik. Nagy szilárdságú, jó bélyegzési teljesítménye van, és nem könnyen oxidálódik zord környezetben.

2. Matching hatékony lemezes hullámkarton szerkezet

A lemez hullámos kialakítása meghatározza az áramlási csatorna alakját és közvetlenül befolyásolja a folyadékzavar intenzitását (minél erősebb a zavar, annál vékonyabb a határréteg és annál nagyobb a konvektív hőátbocsátási tényező). A hullámosítás típusát a folyadék viszkozitásának és a hőátadási követelményeknek megfelelően kell kiválasztani:

3. A lemezmennyiség és az áramlási csatorna kombinációjának ésszerű tervezése

A lemezek száma határozza meg a teljes hőátadó területet (A), és az áramlási csatorna kombináció (egy-átmenet/több{1}}menet) befolyásolja a folyadék áramlási sebességét. Pontosan egyeztetni kell a "hőátadási terhelés" szerint: Lemezszám számítása: Q=K×A×ΔTₘ képlet szerint (Q a hőcsere terhelés, ΔTₘ a logaritmikus középhőmérséklet különbség), a K érték és ΔTₘ meghatározása után fordítva számítja ki a minimális hőátadási területet. Ezután egyetlen lemez effektív területe alapján (pl. az általánosan használt lemezterület 0,1-0,5㎡) számítsa ki a lemezek számát. A rövid távú terhelésingadozások megbirkózása érdekében 10–15%-os árrés fenntartása javasolt.

Áramlási csatorna-kombináció optimalizálása: Növelje vagy csökkentse az áramlási utak számát, hogy az áramlási sebességet a turbulens tartományig növelje (Re > 300 ajánlott a lemezes áramlási útvonalon). Ha az áramlási sebesség túl kicsi (például Re=150 egyetlen áramlási útvonalon, lamináris áramlás), váltson "két-áramlási útra" (a folyadék oda-vissza áramlik a lemezben, megkétszerezi az utat és az áramlási sebességet, és növeli a Re értéket 300-ra, így turbulens áramlásba kerül).

4.Csökkentse a lemezek vastagságát a hőcserélő egység

A hővezető képességet nagymértékben befolyásolja magának a lemeznek a vastagsága. Kutatási kísérletek kimutatták, hogy szimmetrikus lemezes hőcserélőben a lemezvastagság minden 0,1 mm-es csökkentése 600 W-tal növelheti a teljes hőátadó rendszert, míg egy aszimmetrikus készülékben 500 W-tal. Ezért a hőcserélő mechanikai teljesítménykövetelményeinek teljesítése mellett minél vékonyabbra tervezik a lemezvastagságot, annál nagyobb a hővezető képesség.

5.A hullámos profil alakja

Bár a feszültségeloszlás az összenyomás során viszonylag egyenletes, ha a hullámos keresztmetszet-háromszög alakú, a halszálkás lemez hőátbocsátási tényezője, amelyet viszonylag nehéz feldolgozni, magasabb. Ráadásul minél nagyobb a hullámos kialakítás szöge, annál nagyobb a közeg áramlási sebessége a lemezágak közötti áramlási csatornában, így nagyobb lesz a hőátbocsátási tényező.

6.Időben tisztítsa meg a tányéron lévő mérleget

Ha a lemezen a skála nagyobb, mint 1 mm, a berendezés általános hőátadási hatékonysága 10%-kal csökken. Ezért szűrőberendezést kell hozzáadni a bemenethez, és a hőcserélőt rendszeresen meg kell tisztítani. Csak így csökkenthető a lemezen lévő skála vastagsága, és a hőcsere hatásfoka viszonylag egyenletesen stabilizálható.