在板換的選型計算中,應向廠家提供如下參數:換熱量、介質名稱、冷熱介質進出口溫度、壓力等參數,特殊介質還需要提供密度、比熱容、粘度、導熱系數等參數。其中壓力降直接影響到板式換熱器的大小,如果有較大的允許壓力降,則可能減少換熱器的成本,但會損失泵的功率,增加運行費用。在水-水換熱情況下,允許壓力降一般在20~100KPa是可以接受的。所以板式換熱器選型必須兼顧傳熱和壓降。
板式換熱器板片的波紋型式主要有“人字形”和“水平”波紋兩種。“人字波”的承壓能力高于1.0Mpa,“水平平直”波的承壓能力一般在1.0Mpa,“人字波”的傳熱系數和流體的阻力都高于“水平平直”波選擇板片的波紋型式,主要考慮板式換熱器的工作壓力,流體的壓力降和傳熱系數。如果工作壓力在1.6Mpa以上,應選擇采用“人字形”波紋,如果工作壓力不高又特別要求阻力降低,可以選用“水平”波紋。
1、對流量大允許壓降小的情況,應選用阻力小的板型。反之選用阻力大的板型;
2、確定板型時不易選擇單板面積太小的板片,以免板片數量過多,板間流速偏小,傳熱系數過低,對較大的換熱器更應注意這個問題。
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在板式換熱器的計算中,介質板間流速應控制在0 2~0.6m/s的范圍內。臨界Re數約200 即產生湍流。
當板間流速過低時,過低的流速將導致傳熱系數的大幅度下降,可以設置多流程通道,增加通道流程,從而提高板間流速。
板式換熱器接口流速通常根據介質不同,流速控制不同,常用介質的合理管道流速如下:
飽和蒸汽(主管)30-40M/S;
壓縮空氣10-15M/S;
油及粘度大的液體0.5-2M/S;
飽和蒸汽(支管)20-30M/S;
工業供水(支管)1.5-3.5M/S;
鹽水1.0-2.0M/S.
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板式換熱器出現換熱效率低的情況,多數是以下幾種原因:1、結垢:板式換熱器在使用一段時間之后會出現結垢現象,降低換熱效率。此時,可以進行物理或者化學清洗,如果沒有效果再拆開檢修。
2、堵塞:如果是短時間內出現換熱效率低,可能是板式換熱器堵塞了,這時候通過進出口壓力可以判斷。
3、兩側的流量發生了變化。這就需要對兩側流量進行相對的控制調節了。
4、外漏:板式換熱器出現外漏也會降低換熱效率。
5、熱側溫度降低。
以上就是造成板式換熱器出現換熱效率低的部分因素。
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船舶用的板式換熱器,我們將其稱之為船用換熱器,主要被應用在游輪液化氣船,集裝箱船,散貨船和工程船等。其主要工況包括船舶zhong央冷卻系統、柴油機冷卻、預熱、缸套冷卻、潤滑油冷卻、重燃料油預熱、海水淡化等。
1、冷卻系統,zhong央冷卻系統分為高溫的熱淡水和低溫的溫淡水閉式系統。前者用于冷卻主機,后者用于冷卻熱淡水和各種冷卻器。
2、推進系統,包括潤滑油系統、夾套水系統(開式和閉式)和燃油系統等操作子系統。當能源產生時,所有這些系統都被加熱,并利用系統內的熱交換器控制溫度,用于冷卻。通過熱傳遞,將熱量從發動機冷卻液中傳遞到船舶循環水中。這樣,發動機冷卻液就可以保持在適當的溫度范圍內,避免過熱和過冷對發動機造成損害,同時也可以上升發動機的工作效率。
3、淡水系統,在淡水生成器中,船用換熱器主要的作用是通過將高溫高壓的海水和低溫低壓的淡水進行熱量傳遞,使得海水中的鹽分得以凝結和分離出來,從而實現海水淡化。此外,還可以實現熱回收,將產生的廢熱再次利用,上升能源利用效率。
因此,船用熱交換器的應用對保障海上生活和航行安全具有重要作用。
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板式換熱器選型的時候為什么要提供壓降參考值?
板式換熱器的壓降參數的大小至關重要,倘若介質壓力降過大,則后續工序介質壓力不足,需要購置高壓泵進行加壓,倘若壓力降過小,則說明換熱器換熱面積過多,不經濟。
板式換熱器的壓力降是由換熱器本身的性能所決定的,對于換熱器來說,主要是由哪些參數決定了壓力降呢?首先是換熱器的片數,片數決定了流道數,介質的體積流量是一定的,當介質通入換熱器時,當流道數越多,介質在流道中的流速就越慢,壓力損失就越小。
當換熱器角孔越小時,流過接口的流速就越高,從而導致壓力降會升高。
板式換熱器的波紋角度也是影響壓降的一個重要因素,當波紋角度越接近垂直,流體下降時的損失越小,所以小角度波紋相對于大角度波紋的壓力損失要下。
所以板式換熱器的壓力損失主要是由板式換熱器的流道數、接口大小還有波紋角度所決定的,流道數的多少由板片數量所決定。所以在選型時,需要將換熱能力與壓力損失綜合考慮,這樣才能設計出合理經濟的換熱器。
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