板式换热器运行参数情况

板式换热器运行参数情况．2006-3_6随着区域供热的发展，板式换热器被大量的使用在各种间接换热系统中，为了适应热网各种调节方式的需要，有必要对板式换热器在各种工况下的工作状态进行分析，使我们对传热系数与流量、阻力与流量、传热量与水垢、传热系数与供水温度等的关系有一个初步的了解，掌握其变化趋势以求对供热工作有所借鉴，如有不妥，敬请同行指教。我们以一级网参数120℃～80℃，二级网75℃～55℃为例进行研究。由于不同的换热设备厂所生产的板式换热器略有不同。我们仅以某换热设备厂生产的BB0.8不等截面板式换热器为例进行计算。计算实例：例：某换热站供暖面积为F=70000m2，一次网供水温度thi=120℃，回水温度，thi=65℃，运行压力Ph=0.8MPa，流量Gh=67.5t／h。二次供水温度tco=75℃，回水温度thi=55℃，运行压力Pc=0.5MPa．，流量Gc=185.5t／h。其供热负荷为Q=4.3147×106W，求阻力损失不大于0.5×109Pa的板式换热器参数。一、选型计算1、估换热面积：按每平米板换供700平米建筑面积初算F估=70000／700=100m2板片数。N=F／0．8+1＝125片，流道数n＝(N-1)÷2=622、计算对数平均温差图二：阻力与流量的关系计算见图一和图二。图中在C~=67．5t／h时为标准流量，当流量减少至0.5Gh=33.75t／h时传热系数减少17.9％，阻力减至标准阻力的0.31倍。当流量增加至2Gh=135t／h时传热系数增加16.21％，阻力增加至标准阻力的3.24倍。2、传热系数与供水温度、换热量与供水温度的关系图四：换热量与供水温度的关系计算见图三和图四。图中在一次网供水温度thi=120℃加热至140℃，传热系数K增加6.44％。一次网供水温度thi=120℃减至100℃，传热系数K减少7.77％。基本可模拟出这样的一个线形方程传热系数K=aT+A，由表二可知A约为3400W／m2·℃，a约为l0w／m2·℃2，由此可知对于本次计算的0．8板片的换热系数K=10T+3400，一次网供热介质温度由90到140℃，K由3377到4095变化为17．5％，这一部分的变化主要是由于水的运动粘度系数变化造成的．在90℃时水的运动粘度系数为0．326X10-6m2／s，而在140℃时水的运动粘度系数为0．214x10-6m2／s，变化为34.4％。但无论水的运动粘度系数怎样变化，K值的变化不应超过20％，在不考虑不同温度下水的运动粘度系数的变化，可基本认为K基本为一个定值。3、传热系数与水垢、换热量与水垢的关系图六：换热量与水垢的关系计算见图五和图六。图中水垢由Omm增加到0．5mm时传热系数K减少10．34％，相应换热量也减少10．34％。水垢由Omm增加到1．Omm时传热系数K减少18．99％，相应换热量也减少18．99％。三、在设计和选型中的指导意义：其一、流量增加对传热系数的影响不大，而相应对系统的阻力影响较大，故在实际选型时不宜考虑用增大流速的方式增大雷诺数以达到增大传热系数的方案；而在流速减小一半的情况下，传热系数的变化不超过20％。其二、温度同传热系数成正比，当温度相对于标准温度增加多少，传热系数亦增加多少，反之也成立。故在实际选型时应考虑到实际运行温度和设计温度的差别，应考虑这部分的富裕系数；同时对于供暖公司正在运行的板换在不同温度下的实际换热系数和设计系数也可以进行校核。其三、水垢对传热影响较大。总之，建议应提高一次网设计供热温度，减少一次网流量到小于等于设计流量，这样可有效防止一次网水力失调，同时，建议换热器必须有软化水处理保护，并定期维护。