淺談板式換熱器運(yùn)行工況

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1、淺談板式換熱器運(yùn)行工況新疆烏魯木齊熱力總公司路愛(ài)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(duì)板式換熱器在各種工況下的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，使我們對(duì)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(gè)初步的了解，掌握其變化趨勢(shì)以求對(duì)供熱工作有所借鑒，如有不妥，敬請(qǐng)同行指教。我們以一級(jí)網(wǎng)參數(shù)120℃～80℃，二級(jí)網(wǎng)75℃～55℃為例進(jìn)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(jìn)行計(jì)算。計(jì)算實(shí)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(yùn)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(yùn)行壓力Pc=0.5MPa．，流量Gc=185.5t／h。其供熱負(fù)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(jì)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(jì)算對(duì)數(shù)平均溫差圖二：阻力與流量的關(guān)系計(jì)算見(jiàn)圖一和圖二。圖中在C~=67．5t／h時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)流量，當(dāng)流量減少至0.5Gh=33.75t／h時(shí)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(shí)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(jì)算見(jiàn)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％?；究赡M出這樣的一個(gè)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(duì)于本次計(jì)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(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)變化造成的．在90℃時(shí)水的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)為0．326X10-6m2／s，而在140℃時(shí)水的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)為0．214x10-6m2／s，變化為34.4％。但無(wú)論水的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)怎樣變化，K值的變化不

5、應(yīng)超過(guò)20％，在不考慮不同溫度下水的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)的變化，可基本認(rèn)為K基本為一個(gè)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(jì)算見(jiàn)圖五和圖六。圖中水垢由Omm增加到0．5mm時(shí)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(shí)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(jì)和選型中的指導(dǎo)意義：其一、流量增加對(duì)傳熱系數(shù)的影響不大，而相應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的阻力影響較大，故在實(shí)際選型時(shí)不宜考慮用增大流速的方式增大雷諾數(shù)以達(dá)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(guò)20％。其二、溫度同傳熱系數(shù)成正比，當(dāng)溫度相對(duì)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(shí)際選型時(shí)應(yīng)考慮到實(shí)際運(yùn)行溫度和設(shè)計(jì)溫度的差別，應(yīng)考慮這部分的富裕系數(shù)；同時(shí)對(duì)于供暖公司正在運(yùn)行的板換在不同溫度下的實(shí)際換熱系數(shù)和設(shè)計(jì)系數(shù)也可以進(jìn)行校核。其三、水垢對(duì)傳熱影響較大。總之，建議應(yīng)提高一次網(wǎng)設(shè)計(jì)供熱溫度，減少一次網(wǎng)流量到小于等于設(shè)計(jì)流量，這樣可有效防止一次網(wǎng)水力失調(diào)，同時(shí)，建議換熱器必須有軟化水處理保護(hù)，并定期維護(hù)。