板式熱交換器板片參數(shù)的分析研究(編輯修改稿)
2024-12-07 00:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (L 板， β 小角度 )、硬 (H 板， β 大角度 )二種板型及軟、硬混裝 (M)板型的 K 值、△ P 值和比壓力降 J 值受 β 角的影響所呈現(xiàn)的發(fā)展規(guī)律。中心所測試的二種不同波紋央角的軟 (L)、硬 (H)板測試結(jié)果以及二者混裝 (M)板的測試結(jié)果可以作為波紋角度大范圍變化的研究數(shù)據(jù)。 表 波紋角度 β 變化研究數(shù)據(jù) 組別 板號(hào) 測試號(hào) A h λ λ ／h β Φ L B L/B K △ P △P／L J NTU I 1(H) 580 11 130 620 200 6438 53 85 44 2(M) 581 11 130/ 55 620 200 5090 25 40 27 3(L) 582 11 55 620 200 3649 14 23 20 II 4(H) 473 10 125 1610 444 5418 121 75 40 5(M) 474 10 125/ 55 1610 444 4529 41 25 17 6(L) 475 10 55 1610 444 3252 23 14 13 III 7(H) 589 9 130 1588 552 5663 126 79 46 8(M) 590 9 130/ 55 1588 552 4220 40 25 18 9(L) 591 9 55 1588 552 3198 16 10 9 通過表 2 中 K 值、 NTU 值與△ P 值的數(shù)據(jù)看出， β 對(duì)傳熱與流阻的影響是十分顯著的。如果將大、小角度混裝以后的板型 (M 板 )近似認(rèn)為是兩種角度的平均值，發(fā)現(xiàn) I～ IIl 組板型M 板的 K 值與 NTU 值均在 H 板與 L 板中間，其誤差不會(huì)超出 5％：但阻力降 M 板的 △ P值，卻不在 H 板與 L 板中間，而是靠近 L 板。也就是 說 ， M 板的 K 值取 了 H 板與 L 板平均值，而阻力降 △ P 卻更低。用單位流動(dòng)長度壓力降 △ P／ L 將三 組的 △ P 換算后， M 板 △ P／ L 低于 H 板與 L 板均值約 45％左右，但 I 組數(shù)據(jù) △ P 下降的不如 II、 III 組大 (△ P／ L 值低于 H 板與 L 板均值 26％ )。 分析是 I 組板型太小 (A=)，隨著單板面積增大，流道長度 L 增加， △ P 降低的趨勢應(yīng)該是接近上面的分析結(jié)論。 以上分析給很好的啟示，大、小角度混裝 (M)板的 K 值或 NTU 值，在 H 板與 L 板之間基本是呈線性變化的，其單位長度壓力降 △ P／ L 的值則不是線性變化，而是遵循指數(shù)規(guī)律大幅度變化的。也就是說，波紋夾 角 β 對(duì)板型流動(dòng)阻力的影響要更強(qiáng)烈一些， 參見 表 2， 三組板型的△ P／ Lβ 曲線。所以說設(shè)計(jì)適當(dāng) β 角度的板型，比單純追求高傳熱系數(shù)大角度 β 的板型更重要，適當(dāng)?shù)?β 可以獲得較佳的綜合性能，這從表 3． 2 中比 壓降 J 的測試值可以看的很清楚。 大角度 (β ≥ 90)比較 表 K 值統(tǒng)計(jì)分析 序號(hào) K 值 W/㎡ .K 臺(tái)數(shù) % 累計(jì) % 1 6500 12 2 60006500 10 3 50006000 82 4 40005000 37 5 4000 3 小計(jì) 144 由表 3 看出，板式熱交換器的 K 值 5000 一 6000 最多，占 ％， 5000 以下占 ％；說 明 β ≥ 90 的硬板，用 K 值作為判據(jù)，其局限性比較明顯，適用的場合也不多。 小角度 (β 90)比較 由下面的表 4 看出，小角度板型多集中在 3000～ 4000 區(qū)間，占 86％，內(nèi)企與外企在小角度板型傳熱性能方面若以 K 值為判據(jù)，此項(xiàng)統(tǒng)計(jì)差別不大。僅能得出內(nèi)企 K 值大多數(shù)在30004000 之間這么一個(gè)結(jié)論。 表 K 值統(tǒng)計(jì)分析 序號(hào) K 值 W/㎡ .K 臺(tái)數(shù) % 累計(jì) % 1 4000 4 2 35004000 13 3 30003500 24 4 3000 3 小計(jì) 44 、 波紋法向節(jié)距 λ 與波紋密度 λ ／ h 測試發(fā)現(xiàn)，法向節(jié)距入對(duì)流動(dòng)阻力的影響非常明顯，而對(duì)傳熱性能則影響較小，這也與大多文獻(xiàn)資料研究結(jié)論相吻合。 表 λ 與 λ ／ h 變化研究數(shù)據(jù) 板號(hào) 測試號(hào) 面積 A 波深 h 法節(jié) λ λ ／ h 角度 β 流道長 L 流道寬 B K △ P △ P／L J 1 105 10 120 530 215 5434 57 107 56 2 041 12 120 530 208 5201 28 53 35 3 818 14 雙 120 1860 843 5059 99 53 48 4 410 16 雙 120 1740 780 4164 64 36 41 從表 5 中 2數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)板片其它參數(shù)一定， λ 從 10mm 增加到 12mm 時(shí)，△ P 從 57 降到 28，雖然 K 值從 5434 降至 5201 略有下降，但是比壓降 J 從 56 降至 35，綜合性能有了大幅度改善。此時(shí)， 2板型 λ ／ h 為 4． 26， 1板型 λ ／ h 為 。這說明要得到較好的綜合性能 λ ／ h不能太小，否則阻力將大幅度的增加。在本例中 K值僅降低了 ％，但 △ P／ L 卻降低了 50％， J 降低了 ％。由于該板型過小，單板面積僅為 ， 分析結(jié)果可能有片面性，再選單板面積較大的一組大波深 h、大法節(jié) λ 的數(shù)據(jù)做分析。 由表 5 中 4數(shù)據(jù)看出，當(dāng)入從 14mm 增大至 16mm 時(shí)， △ P 從 99 降至 64， K 值從5059 降至 4164，而 J 從 48 降至 4l。這是一 組單板面積較大的板型， A 為 ㎡ 和 ㎡ 。同樣 λ 增大 2mm， K 值下降了 ％，
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