淺談板式換熱器運行工況

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1、淺談板式換熱器運行工況新疆烏魯木齊熱力總公司路愛武泛華工程有限公司孫永紅．2006-3_6隨著區(qū)域供熱的發(fā)展，板式換熱器被大量的使用在各種間接換熱系統(tǒng)中，為了適應(yīng)熱網(wǎng)各種調(diào)節(jié)方式的需要，有必要對板式換熱器在各種工況下的工作狀態(tài)進行分析，使我們對傳熱系數(shù)與流量、阻力與流量、傳熱量與水垢、傳熱系數(shù)與供水溫度等的關(guān)系有一個初步的了解，掌握其變化趨勢以求對供熱工作有所借鑒，如有不妥，敬請同行指教。我們以一級網(wǎng)參數(shù)120℃～80℃，二級網(wǎng)75℃～55℃為例進行研究。由于不同的換熱設(shè)備廠所生產(chǎn)的板式換熱器略有不同。我們僅以某換熱設(shè)備廠生產(chǎn)

2、的BB0.8不等截面板式換熱器為例進行計算。計算實例：例：某換熱站供暖面積為F=70000m2，一次網(wǎng)供水溫度thi=120℃，回水溫度，thi=65℃，運行壓力Ph=0.8MPa，流量Gh=67.5t／h。二次供水溫度tco=75℃，回水溫度thi=55℃，運行壓力Pc=0.5MPa．，流量Gc=185.5t／h。其供熱負荷為Q=4.3147×106W，求阻力損失不大于0.5×109Pa的板式換熱器參數(shù)。一、選型計算1、估換熱面積：按每平米板換供700平米建筑面積初算F估=70000／700=100m2板片數(shù)。N=F／0．8

3、+1＝125片，流道數(shù)n＝(N-1)÷2=622、計算對數(shù)平均溫差圖二：阻力與流量的關(guān)系計算見圖一和圖二。圖中在C~=67．5t／h時為標(biāo)準(zhǔn)流量，當(dāng)流量減少至0.5Gh=33.75t／h時傳熱系數(shù)減少17.9％，阻力減至標(biāo)準(zhǔn)阻力的0.31倍。當(dāng)流量增加至2Gh=135t／h時傳熱系數(shù)增加16.21％，阻力增加至標(biāo)準(zhǔn)阻力的3.24倍。2、傳熱系數(shù)與供水溫度、換熱量與供水溫度的關(guān)系圖四：換熱量與供水溫度的關(guān)系計算見圖三和圖四。圖中在一次網(wǎng)供水溫度thi=120℃加熱至140℃，傳熱系數(shù)K增加6.44％。一次網(wǎng)供水溫度thi=120

4、℃減至100℃，傳熱系數(shù)K減少7.77％。基本可模擬出這樣的一個線形方程傳熱系數(shù)K=aT+A，由表二可知A約為3400W／m2·℃，a約為l0w／m2·℃2，由此可知對于本次計算的0．8板片的換熱系數(shù)K=10T+3400，一次網(wǎng)供熱介質(zhì)溫度由90到140℃，K由3377到4095變化為17．5％，這一部分的變化主要是由于水的運動粘度系數(shù)變化造成的．在90℃時水的運動粘度系數(shù)為0．326X10-6m2／s，而在140℃時水的運動粘度系數(shù)為0．214x10-6m2／s，變化為34.4％。但無論水的運動粘度系數(shù)怎樣變化，K值的變化不

5、應(yīng)超過20％，在不考慮不同溫度下水的運動粘度系數(shù)的變化，可基本認為K基本為一個定值。3、傳熱系數(shù)與水垢、換熱量與水垢的關(guān)系圖六：換熱量與水垢的關(guān)系計算見圖五和圖六。圖中水垢由Omm增加到0．5mm時傳熱系數(shù)K減少10．34％，相應(yīng)換熱量也減少10．34％。水垢由Omm增加到1．Omm時傳熱系數(shù)K減少18．99％，相應(yīng)換熱量也減少18．99％。三、在設(shè)計和選型中的指導(dǎo)意義：其一、流量增加對傳熱系數(shù)的影響不大，而相應(yīng)對系統(tǒng)的阻力影響較大，故在實際選型時不宜考慮用增大流速的方式增大雷諾數(shù)以達到增大傳熱系數(shù)的方案；而在流速減小一半的情

6、況下，傳熱系數(shù)的變化不超過20％。其二、溫度同傳熱系數(shù)成正比，當(dāng)溫度相對于標(biāo)準(zhǔn)溫度增加多少，傳熱系數(shù)亦增加多少，反之也成立。故在實際選型時應(yīng)考慮到實際運行溫度和設(shè)計溫度的差別，應(yīng)考慮這部分的富裕系數(shù)；同時對于供暖公司正在運行的板換在不同溫度下的實際換熱系數(shù)和設(shè)計系數(shù)也可以進行校核。其三、水垢對傳熱影響較大?？傊?，建議應(yīng)提高一次網(wǎng)設(shè)計供熱溫度，減少一次網(wǎng)流量到小于等于設(shè)計流量，這樣可有效防止一次網(wǎng)水力失調(diào)，同時，建議換熱器必須有軟化水處理保護，并定期維護。