Cómo mejorar la eficiencia de transferencia del intercambiador de calor de placas (parte 2)
Cómo reducir la resistencia del intercambiador de calor
El aumento de la tasa de flujo promedio del medio en el canal de flujo puede aumentar el coeficiente de transferencia de calor y reducir laintercambiador de calorzona. Sin embargo, esto también aumentará la resistencia delintercambiador de calor, el consumo de energía de la bomba de circulación y el costo del equipo. El consumo de energía de la bomba de circulación es proporcional a la tercera potencia del caudal medio, por lo que no es económico obtener un coeficiente de transferencia de calor ligeramente superior aumentando el caudal. Cuando la velocidad de flujo del medio caliente y frío es relativamente grande, se pueden usar los siguientes métodos para reducir la resistencia delintercambiador de calory asegurar un alto coeficiente de transferencia de calor.
Uso de placas de mezcla calientes: las estructuras geométricas en ambos lados de la placa de mezcla caliente son las mismas. De acuerdo con el ángulo de la corrugación en forma de espiga, las placas se pueden dividir en dos tipos, uno tiene un ángulo mayor a 90 grados (normalmente alrededor de 120 grados), que tiene un alto coeficiente de transferencia de calor, una gran resistencia a los fluidos. El otro tiene un ángulo inferior a 90 grados (normalmente alrededor de 70 grados), que tiene un bajo coeficiente de transferencia de calor y una pequeña resistencia a los fluidos. La combinación de estos dos tipos de placas puede formar tres rutas de flujo (HH, HL, LL) para satisfacer las necesidades de diferentes condiciones de trabajo.
Cuando el caudal de los medios fríos y calientes es relativamente grande, no como el flujo único simétricointercambiadores de calor,intercambiadores de calorcon las placas de mezcla calientes se puede reducir el área de la placa. Los diámetros de los agujeros angulares en ambos lados de las placas frías y calientes son generalmente iguales. Cuando la relación de flujo de los medios fríos y calientes es demasiado grande, la presión en el ángulo del lado del medio frío se pierde considerablemente. Además, la técnica de diseño de la placa de mezcla en caliente es difícil de lograr una coincidencia precisa, lo que a menudo da como resultado un área de placa limitada. Por lo tanto, no es aconsejable utilizar placas mezcladoras calientes cuando la relación de flujo de los medios fríos y calientes es demasiado grande.
el simétricoplaca intercambiador de calorestá compuesto por placas con la misma geometría ondulada en ambos lados. Las áreas transversales de los canales de flujo caliente y frío de esteintercambiador de calor de placasson lo mismo. Mientras que asimétrico (área de sección transversal desigual)intercambiadores de calor de placascambie la geometría de la forma de onda de los dos lados de la placa de acuerdo con las características de transferencia de calor y los requisitos de caída de presión de los fluidos fríos y calientes, formando diferentes áreas transversales de flujo. El ángulo en un lado del canal de flujo ancho es mayor. El coeficiente de transferencia de calor del asimétricointercambiador de calor de placasse reducirá ligeramente, y la caída de presión se reducirá en gran medida. Cuando el caudal de los medios fríos y calientes es relativamente grande, el flujo único asimétrico puede reducir el área de la placa entre un 15 % y un 30 % en comparación con elintercambiador de calorcon flujo único simétrico.
Cuando la tasa de flujo del medio caliente y frío es grande, se puede adoptar una disposición de combinación de flujo múltiple: el lado con un flujo pequeño adopta más canales para aumentar la tasa de flujo y obtener un mayor coeficiente de transferencia de calor. El lado con gran caudal utiliza menos canales para reducirintercambiador de calorresistencia. La diferencia de temperatura promedio de transferencia de calor del patrón de flujo mixto es ligeramente menor. El extremo fijo y el extremo móvil delintercambiador de calor de placasCon la combinación de flujo múltiple, ambos se conectan con tuberías y la carga de trabajo durante el mantenimiento es grande.
Las tuberías de derivación se pueden establecer en la entrada y salida delintercambiador de caloren el lado de flujo grande para reducir el caudal y la resistencia si el caudal de los medios fríos y calientes es relativamente grande. Para un ajuste conveniente, se debe instalar una válvula reguladora en la tubería de derivación. Este método debe adoptar un arreglo de contracorriente para hacer que la temperatura del medio fríointercambiador de calormás alto, y asegúrese de que pueda cumplir con los requisitos de diseño después de que los flujos se fusionen en la salida. Élintercambiador de calorLa tubería de derivación puede garantizar el coeficiente de transferencia de calor y reducir la resistencia, pero el ajuste es un poco complicado.
La velocidad de flujo promedio del medio en la ruta de flujo entre elintercambiador de calorplacas es preferentemente de 0,3-0,6 m/s, y la resistencia es preferentemente de no más de 100 kPa. De acuerdo con la relación de flujo de diferentes medios de frío y calor, diferentes tipos deplaca intercambiadores de calorse puede seleccionar Las tuberías de derivación se pueden utilizar con simétricos o asimétricos, de flujo único o de flujo múltiple.intercambiadores de calor de placas, pero se deben realizar cálculos térmicos detallados.
El aumento de la tasa de flujo promedio del medio en el canal de flujo puede aumentar el coeficiente de transferencia de calor y reducir laintercambiador de calorzona. Sin embargo, esto también aumentará la resistencia delintercambiador de calor, el consumo de energía de la bomba de circulación y el costo del equipo. El consumo de energía de la bomba de circulación es proporcional a la tercera potencia del caudal medio, por lo que no es económico obtener un coeficiente de transferencia de calor ligeramente superior aumentando el caudal. Cuando la velocidad de flujo del medio caliente y frío es relativamente grande, se pueden usar los siguientes métodos para reducir la resistencia delintercambiador de calory asegurar un alto coeficiente de transferencia de calor.
Uso de placas de mezcla calientes: las estructuras geométricas en ambos lados de la placa de mezcla caliente son las mismas. De acuerdo con el ángulo de la corrugación en forma de espiga, las placas se pueden dividir en dos tipos, uno tiene un ángulo mayor a 90 grados (normalmente alrededor de 120 grados), que tiene un alto coeficiente de transferencia de calor, una gran resistencia a los fluidos. El otro tiene un ángulo inferior a 90 grados (normalmente alrededor de 70 grados), que tiene un bajo coeficiente de transferencia de calor y una pequeña resistencia a los fluidos. La combinación de estos dos tipos de placas puede formar tres rutas de flujo (HH, HL, LL) para satisfacer las necesidades de diferentes condiciones de trabajo.
Cuando el caudal de los medios fríos y calientes es relativamente grande, no como el flujo único simétricointercambiadores de calor,intercambiadores de calorcon las placas de mezcla calientes se puede reducir el área de la placa. Los diámetros de los agujeros angulares en ambos lados de las placas frías y calientes son generalmente iguales. Cuando la relación de flujo de los medios fríos y calientes es demasiado grande, la presión en el ángulo del lado del medio frío se pierde considerablemente. Además, la técnica de diseño de la placa de mezcla en caliente es difícil de lograr una coincidencia precisa, lo que a menudo da como resultado un área de placa limitada. Por lo tanto, no es aconsejable utilizar placas mezcladoras calientes cuando la relación de flujo de los medios fríos y calientes es demasiado grande.
el simétricoplaca intercambiador de calorestá compuesto por placas con la misma geometría ondulada en ambos lados. Las áreas transversales de los canales de flujo caliente y frío de esteintercambiador de calor de placasson lo mismo. Mientras que asimétrico (área de sección transversal desigual)intercambiadores de calor de placascambie la geometría de la forma de onda de los dos lados de la placa de acuerdo con las características de transferencia de calor y los requisitos de caída de presión de los fluidos fríos y calientes, formando diferentes áreas transversales de flujo. El ángulo en un lado del canal de flujo ancho es mayor. El coeficiente de transferencia de calor del asimétricointercambiador de calor de placasse reducirá ligeramente, y la caída de presión se reducirá en gran medida. Cuando el caudal de los medios fríos y calientes es relativamente grande, el flujo único asimétrico puede reducir el área de la placa entre un 15 % y un 30 % en comparación con elintercambiador de calorcon flujo único simétrico.
Cuando la tasa de flujo del medio caliente y frío es grande, se puede adoptar una disposición de combinación de flujo múltiple: el lado con un flujo pequeño adopta más canales para aumentar la tasa de flujo y obtener un mayor coeficiente de transferencia de calor. El lado con gran caudal utiliza menos canales para reducirintercambiador de calorresistencia. La diferencia de temperatura promedio de transferencia de calor del patrón de flujo mixto es ligeramente menor. El extremo fijo y el extremo móvil delintercambiador de calor de placasCon la combinación de flujo múltiple, ambos se conectan con tuberías y la carga de trabajo durante el mantenimiento es grande.
Las tuberías de derivación se pueden establecer en la entrada y salida delintercambiador de caloren el lado de flujo grande para reducir el caudal y la resistencia si el caudal de los medios fríos y calientes es relativamente grande. Para un ajuste conveniente, se debe instalar una válvula reguladora en la tubería de derivación. Este método debe adoptar un arreglo de contracorriente para hacer que la temperatura del medio fríointercambiador de calormás alto, y asegúrese de que pueda cumplir con los requisitos de diseño después de que los flujos se fusionen en la salida. Élintercambiador de calorLa tubería de derivación puede garantizar el coeficiente de transferencia de calor y reducir la resistencia, pero el ajuste es un poco complicado.
La velocidad de flujo promedio del medio en la ruta de flujo entre elintercambiador de calorplacas es preferentemente de 0,3-0,6 m/s, y la resistencia es preferentemente de no más de 100 kPa. De acuerdo con la relación de flujo de diferentes medios de frío y calor, diferentes tipos deplaca intercambiadores de calorse puede seleccionar Las tuberías de derivación se pueden utilizar con simétricos o asimétricos, de flujo único o de flujo múltiple.intercambiadores de calor de placas, pero se deben realizar cálculos térmicos detallados.
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