Thread Content
Направления оптимизации дизайна: совершенствование плитчатых теплообменников. Ключевыми факторами, влияющими на эффективность теплообмена, являются повышение коэффициента теплообмена и логарифмическая равномерность температурного градиента. Утолщение пластин способствует повышению прочности теплообменника под давлением. В этом случае следует использовать конфигурацию обратного потока, чтобы температура холодного вещества при выходе из теплообменника была высокой, что позволит обеспечить соответствие температуры холодного вещества после смешивания на выходе теплообменника заданным требованиям. Методы оптимизированного проектирования. Повышение эффективности пластинчатых теплообменников является вопросом комплексной экономической выгоды, который должен определяться посредством технико-экономического сравнения. Для симметричных или асимметричных плитчатых теплообменников с одним или несколькими потоками можно установить байпасные трубы, однако это требует проведения соответствующих теплотехнических расчетов. При соблюдении пределов прочности теплообменника следует стараться использовать пластины меньшей толщины. Комбинация нескольких процессов приводит к возникновению смешанного режима потока, при этом разница температур для равномерного теплопередачи незначительно меньше. При использовании асимметричных пластинчатых теплообменников, когда скорость потока холодной и горячей среды велика, применение пластин с возможностью смешивания тепла позволяет уменьшить площадь пластин по сравнению с симметричными теплообменниками с одноканальной конструкцией. Сочетание твердых и мягких пластин позволяет создать каналы с тремя уровнями характеристик: высокими (HH), средними (HL) и низкими (LL), что обеспечивает удовлетворение потребностей в различных условиях эксплуатации. Уменьшение толщины пластин. В качестве материала для пластин могут использоваться аустенитная нержавеющая сталь, титановые сплавы, медные сплавы и т. д. Толщина пластин оказывает значительное влияние на коэффициент теплопередачи: при уменьшении толщины на 0,1 мм общий коэффициент теплопередачи у симметричных пластинчатых теплообменников увеличивается примерно на 600 Вт/(м·К), а у асимметричных — примерно на 500 Вт/(м·К). Поскольку съемные панельные теплообменники удобны для демонтажа и очистки, а также позволяют гибко изменять площадь теплообмена, их широко используют в системах отопления. Снижается тепловой сопротивление слоя грязи. Благодаря волнообразной структуре пластинчатого теплообменника жидкость может достигать турбулентного состояния при более низких скоростях потока (при числе Рейнольдса 150). Это позволяет получить более высокий коэффициент теплопередачи по поверхности. Коэффициент теплопередачи зависит от геометрической структуры волн на пластинах, а также от состояния движения жидкости. Некоторые организации, занимающиеся отоплением, для предотвращения кражи воды и коррозии металлических элементов, добавляют в теплоноситель специальные вещества. Поэтому необходимо обращать внимание на качество воды, а также на то, как вязкие вещества могут привести к загрязнению пластин теплообменника.