板式熱交換器板片參數(shù)的分析研究-文庫吧資料
2024-11-09 00:59本頁面
【正文】 5 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，△ 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。僅能得出內(nèi)企 K 值大多數(shù)在30004000 之間這么一個結(jié)論。 大角度 (β ≥ 90)比較 表 K 值統(tǒng)計分析 序號 K 值 W/㎡ .K 臺數(shù) % 累計 % 1 6500 12 2 60006500 10 3 50006000 82 4 40005000 37 5 4000 3 小計 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。也就是說，波紋夾 角 β 對板型流動阻力的影響要更強(qiáng)烈一些， 參見 表 2， 三組板型的△ P／ Lβ 曲線。 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。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。 表 波紋角度 β 變化研究數(shù)據(jù) 組別 板號 測試號 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 對傳熱與流阻的影響是十分顯著的。這里 不單獨定量研究 B 對傳熱與流動的影響，而是重點看一下軟 (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。所以 β 是決定板片傳熱和流阻性能最重要的一個結(jié)構(gòu)參數(shù)。有關(guān) β 對流態(tài)的影響已有的結(jié)論是： β =0 時，流體流動為二維流： 60≤β ≤ 120 時，為沿波紋槽的十字交叉流： β =160 時，形成 Z 形流動； β =180。人字形波紋之間的夾角 β 是決定板片性能的一個重要參數(shù)，它對流體沿板寬的分布、流態(tài)、傳熱與流阻等均有明顯影響。若以 90 為大、小角度劃分界線，其中小角度以 60 居多占 50％；大角度以 120 居多占 57％。為此，在這十年的人字形波紋板片測試數(shù)據(jù)庫中，有針對性地選擇一些相同板型進(jìn)行了分析對比，找 到了一些有規(guī)律性的結(jié)果。當(dāng)然人字形波紋也有其自身高阻力的缺點，但通過合理設(shè)計板片波紋結(jié)構(gòu)參數(shù)，加之熱混合技術(shù)可以使傳熱與阻力最佳匹配，人字形板片的應(yīng)用前景將越來越好。另外，由于人字形波紋網(wǎng)狀支點較密集，僅就傳熱面積 ㎡ 板片而言就有數(shù)以千計的支點，故此，板片成型后剛性較好，可選用較薄的材料壓制 板片 (目前在質(zhì)檢中心測試的人字形波紋板片最薄 )，這也大大降低了產(chǎn)品的制造成本。同時還具有較好的承受壓力差的能力，兩側(cè)流道變形小。做了統(tǒng)計，混裝熱混合與不等流道板型近 5 年逐漸增多。正弦波斷 面波紋占大多數(shù)的情況說明國內(nèi)板式熱交換器行業(yè)對人字形波紋的認(rèn)識有了很大的提高。與標(biāo)準(zhǔn)的三角形斷面相比，這種波紋的接觸壓力較大，承載能力較高，因而可以采用較薄的板材壓制。占 24％，大角度居大多數(shù)，分析這可能與大多數(shù)企業(yè)追求高傳熱指標(biāo)有關(guān)，同時和目前的主要使用工況有關(guān)系。 表 板式熱交換器測試狀況 波紋形式 人字形 六道街面 等流道 不等流道 波紋夾角 β ≥ 90 β 90 混裝 非對稱 β ≥ 90 β 90 波紋形狀 正弦波 梯形 三角形 正弦波 梯形 三角形 正弦波 梯形 正弦波 正弦波 梯形 正弦波 梯形 數(shù)量 110 22 4 30 12 38 11 14 20 5 5 2 小計 136 42 48 14 25 7 合計 241 32 從夾角 β 來看，以等流道為例，夾角 β ≥ 90，板型居多，占 76％。 由表 1 可統(tǒng)計出，水一水測試 273 臺全部是人字形，人字形波紋已經(jīng)占絕對主導(dǎo)。介質(zhì)是水一水，占總數(shù)量的 81． 5％。 板 片波紋分析 、板型統(tǒng)計分類 首先對 近二十年各類熱交換器的測試報告進(jìn)行了統(tǒng)計分類，特別是 20202020 年這 10年是我國板式熱交換器行業(yè)研究、丌發(fā)及應(yīng)用快速發(fā)展的 10 年，共測試了 335 臺， 95％為各種人字形波紋。 已有學(xué)者對熱交換器板型參數(shù)對性能的影響進(jìn)行了比較深入地研究，并能夠根據(jù)板片的波紋形式預(yù)測性能。 2020 年山東大學(xué)的欒志峰采用數(shù)值計算軟件對人字形波紋板式熱交換器內(nèi)板片問的流場進(jìn)行了模擬，模擬結(jié)果驗證了相關(guān)文獻(xiàn)關(guān)于波紋傾角 β 對波紋板片間流
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