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目前換熱器被廣泛使用在運(yùn)輸用動(dòng)力裝置中,換熱器技術(shù)上的完善程度,我們通過(guò)外形尺寸體積、重量、換熱能力、能耗來(lái)表示,在運(yùn)輸用動(dòng)力裝置中對(duì)換熱器的主要要求是:換熱器體積盡量小、重量盡量輕、換熱能力盡量大、換熱能耗盡量小。顯然同時(shí)滿足這些要求是比較困難的,因此必須尋求zui佳的方案才能得到想要的效果。于空氣的進(jìn)出口圓盤(pán)內(nèi),碳化硅換熱器采用的是內(nèi)接式的,冷熱空氣在管內(nèi)保持穩(wěn)定。
如何減小換熱器的尺寸和重量,我們提出了換熱器的熱負(fù)荷、流體阻力、工程質(zhì)量和工作壓力等技術(shù)指標(biāo),需要根據(jù)這些前提條件,來(lái)制定換熱器的新設(shè)計(jì)思路。如何提高換熱器的換熱能力和降低換熱能耗,需要強(qiáng)化散熱器散熱的方法,大幅度增加單機(jī)功率,提高換熱器的效率,強(qiáng)化工作過(guò)程,提高換熱器單位體積的功率。若少數(shù)接頭有滲漏,可以做好標(biāo)記,卸壓后進(jìn)行重新脹接獲焊接,然后再做壓力壓力試驗(yàn),直到合格為止??偨Y(jié)來(lái)說(shuō),就是設(shè)計(jì)更加完善的換熱裝置,來(lái)得到更高的生產(chǎn)效率。
換熱器在余熱回收和熱力系統(tǒng)中是廣泛使用的設(shè)備,為了獲得zui佳經(jīng)濟(jì)效益,就要牽涉到換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用換熱器雖然可以回收熱能,但增加投資和運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)目前還沒(méi)有統(tǒng)一的、大家所公認(rèn)的zui好方法,較多的作法是采用前述的效率一傳熱單元數(shù)(E-NTU)法?! Q熱器介質(zhì)的溫度取決于工藝條件,盡管我們希望傳熱溫壓較大而提高傳熱強(qiáng)度,但介質(zhì)溫度過(guò)高或過(guò)低都可能出現(xiàn)結(jié)垢、沉淀、結(jié)晶等現(xiàn)象,反而使傳熱惡化。合理設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一是必須正確的分析換熱器的操作條件,使得換熱器的預(yù)期效果盡量接近實(shí)際施工效果。同時(shí)介質(zhì)溫度的選擇對(duì)壁面材料的選用及熱補(bǔ)償要求都有影響,一味追求率經(jīng)濟(jì)上并不合算,為此可參考如下數(shù)據(jù)。
增強(qiáng)換熱器傳熱效果積極的措施就是設(shè)法提高設(shè)備的傳熱系數(shù)(K)。 換熱器傳熱系數(shù)(K)的大小實(shí)際上是由傳熱過(guò)程總熱阻的大小來(lái)決定,換熱器傳熱過(guò)程中的總熱阻越大,換熱器傳熱系數(shù)(K)值也就越低;換熱器傳熱系數(shù)(K)值越低,換熱器傳熱效果也就越差。 換熱器在使用過(guò)程中,其總熱阻是各項(xiàng)分熱阻的疊加,所以要改變傳熱系數(shù)就必須分析傳熱過(guò)程的每一項(xiàng)分熱阻。如何控制換熱器傳熱過(guò)程的每一項(xiàng)分熱阻是決定換熱器傳熱系數(shù)的關(guān)鍵。(1)傳熱系數(shù)高板式換熱器由于不同的波紋板相互倒置,構(gòu)成復(fù)雜流道,使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動(dòng),能在較低的雷諾效(~般Re=50~200)下產(chǎn)生紊流,所以傳熱系數(shù)高,一般認(rèn)為是殼管式的3~5倍。