換熱器換熱效率影響因素
換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，也被稱為熱交換器，在化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位，它在化工生產(chǎn)中可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器使用。該設(shè)備在使用過程中影響換熱效率的因素都有哪些呢？
1、對數(shù)平均溫差。該設(shè)備的流型有逆流、順流和混合流型（既有逆流又有順流）三種，在相同工況下，逆流時(shí)對數(shù)平均溫差更大，順流時(shí)較小，混合流型介于二者之問。提高對數(shù)平均溫差的方法為盡可能采用逆流或接近逆流的混合流型，盡可能提高熱側(cè)流體的溫度，降低冷側(cè)流體的溫度。
2、進(jìn)出口管位置。為檢修方便，設(shè)備流體的進(jìn)出口管應(yīng)盡可能布置在固定端板一側(cè)。介質(zhì)的溫差越大，流體的自然對流越強(qiáng)，形成的滯留帶的影響就越明顯，因此介質(zhì)進(jìn)出口位置應(yīng)按熱流體上進(jìn)下出，冷流體下進(jìn)上出布置，以減小滯留帶的影響，提高傳熱效率。
3、提高傳熱效率。板式換熱設(shè)備是間壁傳熱式設(shè)備，冷熱流體通過換板片傳熱，流體與板片直接接觸，傳熱方式為熱傳導(dǎo)和對流傳熱。提高傳熱效率的關(guān)鍵是提高傳熱系數(shù)和對數(shù)平均溫差。
提高傳熱系數(shù)的方法：
1、板片的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。由于板式換熱器的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流（雷諾數(shù)一150時(shí)），因此能獲得較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與板片波紋的幾何結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)的流動狀態(tài)有關(guān)。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。經(jīng)過多年的研究和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，波紋斷面形狀為三角形（正弦形表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大，壓力降較小，受壓時(shí)應(yīng)力分布均勻，但加工困難的人字形板片具有較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，且波紋的夾角越大，板間流道內(nèi)介質(zhì)流速越高，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)越大。
2、減小污垢層熱阻。減小換熱設(shè)備的污垢層熱阻的關(guān)鍵是防止板片結(jié)垢。板片結(jié)垢厚度為1mm時(shí)，傳熱系數(shù)降低約10。因此，注意監(jiān)測冷熱兩側(cè)的水質(zhì)，防止板片結(jié)垢，并防止水中雜物附著在板片上。有些供熱單位為防止盜水及鋼件腐蝕，在供熱介質(zhì)中添加藥劑，因此注意水質(zhì)和黏性藥劑引起雜物沾污板片。如果水中有黏性雜物，應(yīng)采用專用過濾器進(jìn)行處理。選用藥劑時(shí)，宜選擇無黏性的藥劑。
3、選用熱導(dǎo)率高的板片。板片材質(zhì)可選擇奧氏體不銹鋼、鈦合金、銅合金等。不銹鋼的導(dǎo)熱性能好，熱導(dǎo)率約14.4W/（m.K），強(qiáng)度高，沖壓性能好，不易被氧化，價(jià)格比鈦合金和銅合金低，供熱工程中使用多，但其耐氯離子腐蝕的能力差。
4、減小板片厚度。板片的設(shè)計(jì)厚度與其耐腐蝕性能無關(guān)，與換熱設(shè)備的承壓能力有關(guān)。板片加厚，能提高承壓能力。采用人字形板片組合時(shí)，相鄰板片互相倒置，波紋相互接觸，形成了密度大、分布均勻的支點(diǎn)，板片角孑L及邊緣密封結(jié)構(gòu)已逐步完善，使換熱設(shè)備具有很好的承壓能力。國產(chǎn)可拆式板式換熱器大承壓能力已達(dá)到了2.5MPa。板片厚度對傳熱系數(shù)影響很大，厚度減小0.1mm，對稱型板式換熱設(shè)備的總傳熱系數(shù)約增加600W/（m.K），非對稱型約增加500W/（m.K）。在滿足換承壓能力的前提下，應(yīng)盡量選用較小的板片厚度。
