Con el desarrollo de la industria de calefacción de distrito urbano, el intercambiador de calor de placas se ha utilizado mejor. Comparado con otros intercambiadores de calor, el intercambiador de calor de placas tiene las características de alta eficiencia de aplicación, área pequeña y menor consumo de material. Por lo tanto, el intercambiador de calor de placas es ampliamente utilizado en la industria química, la industria petrolera y la industria de la calefacción. Pero el proceso de selección del intercambiador de calor de placas es muy complicado y es necesario optimizar el sistema de calefacción. Por lo tanto, este documento analiza principalmente los métodos de aplicación específicos del diseño de ahorro de energía en el sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas y, respectivamente, el principio de funcionamiento del sistema de calefacción, los problemas existentes en el diseño del sistema y el método de diseño de optimización del sistema de calefacción son analizado.
Análisis del principio de funcionamiento del sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas.
El intercambiador de calor de placas se compone principalmente de múltiples placas, y cada placa tiene un cierto espacio. Cuando el fluido pasa a través de la placa, el espacio entre las placas puede desempeñar el papel de intercambio de calor y frío. Como el espacio de paso del flujo es muy pequeño, la velocidad del fluido que fluye a través de la placa es rápida y es fácil que se formen turbulencias, y se formarán grandes ondulaciones entre las turbulencias. La influencia de la ondulación turbulenta mejora en gran medida el rendimiento de transferencia de calor del intercambiador de calor de placas. En comparación con el intercambiador de calor general, su rendimiento de transferencia de calor es mejor que el del intercambiador de calor general, que es una de las razones importantes por las que el intercambiador de calor de placas puede reemplazar al intercambiador de calor general. Además, las ondas turbulentas también mejoran la rigidez de la placa. Cuando dos tipos de fluidos fluyen a través de los orificios en las cuatro esquinas de la placa, formarán un canal de flujo en el intercambiador de calor de placas y finalmente formarán un flujo en la dirección o en la inversa. En este momento, la placa se puede utilizar como medio de circulación para realizar el intercambio de calor y luego completar el enlace de calentamiento del intercambiador de calor de placas. El análisis del sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas puede comprender mejor sus problemas existentes, como la capacidad de carga de las placas, la disposición del flujo se puede cambiar, la ondulación de la turbulencia se puede aplicar de manera efectiva, etc. De acuerdo con el análisis anterior, debemos optimizar continuamente el diseño relacionado con la estructura del intercambiador de calor de placas, para mejorar el rendimiento de transferencia de calor del sistema de calefacción del intercambiador de calor.
Dos, problemas existentes del sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas
1 Problema de combinación de transferencia de calor y despresurización
Para el intercambiador de calor de placas, el coeficiente de transferencia de calor es directamente proporcional a la tasa de flujo del fluido en el canal, es decir, cuando la velocidad del fluido en el canal es más rápida, el coeficiente de transferencia de calor aumentará y la velocidad del la tasa de flujo conducirá al aumento constante de la resistencia del fluido y luego aumentará la pérdida de presión del fluido. Por lo tanto, debemos elegir el caudal adecuado o buscar el equilibrio entre la pérdida de presión y el coeficiente de transferencia de calor, para mejorar continuamente el rendimiento integral del sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas.
2 No hay suficiente investigación
El inicio del intercambiador de calor de placas es tardío y el tiempo de estudio es corto en nuestro país, lo que restringe el desarrollo del sistema de calefacción hasta cierto punto, y luego, esto influyó en el diseño de ahorro de energía del sistema de calefacción. Además, la investigación del intercambiador de calor de placas no es lo suficientemente profunda en nuestro país y carece de patente técnica. Por lo tanto, los departamentos pertinentes deben aumentar la inversión de capital, comprar la patente correspondiente.
3 Problema de área de aplicación limitada
El intercambiador de calor de placas tiene ventajas únicas, pero hay algunos problemas. En lo que respecta al diseño del sistema de calefacción actual, hay muchos defectos, como la aplicación del diseño de ahorro de energía en el sistema de calefacción es limitada, principalmente manifestado en el intercambiador de calor es difícil de operar en la alta temperatura y alta entorno de presión. Esto se debe a que el componente central del intercambiador de calor de placas es una lámina de metal relativamente delgada y su capacidad para soportar la presión es limitada, y el intercambiador de calor de placas se usa a menudo en la producción de la industria pesada, lo que requiere que el intercambiador de calor de placas tenga una gran capacidad para soportar presión. Se puede ver que para el sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas, una de las condiciones básicas para el diseño de ahorro de energía es superar las limitaciones de las aplicaciones anteriores.
III. Método de optimización del diseño de ahorro de energía del sistema de calefacción.
Después del análisis del principio de funcionamiento del intercambiador de calor de placas, una comprensión profunda de los factores que afectan el rendimiento de la transferencia de calor, como la hoja corrugada, el caudal, el coeficiente de transferencia de calor, la disposición del canal de flujo. Para el diseño de ahorro de energía del sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas, debemos considerar completamente sus factores de influencia y optimizar cada subsistema continuamente.
1Optimizar constantemente el diseño general
Para todo el sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas, el diseño de ahorro de energía no solo se debe considerar el problema en el diseño del sistema de calefacción, sino que también se debe considerar el problema en el intercambiador de calor. Por lo tanto, la estructura y la función del intercambiador de calor de placas deben optimizarse mientras se optimizan las placas del sistema de calefacción, para lograr la optimización del ahorro de energía del sistema de calefacción en su conjunto, para lograr el diseño de ahorro de energía del sistema de calefacción. Además, el método de optimización y el coeficiente deben seleccionarse razonablemente para diferentes requisitos y ocasiones de aplicación.
1 Optimización continua del diseño de placas
En el sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas, la optimización de las placas es un vínculo muy importante, e incluye principalmente los siguientes dos pasos:
① La capacidad de la placa para soportar la presión tiene un gran impacto en el rendimiento del sistema de calentamiento del intercambiador de calor de placas. Por lo tanto, es necesario desarrollar algunos materiales de producción con buen rendimiento, que es una de las principales direcciones de investigación del desarrollo de intercambiadores de calor.
② Optimizar la resistencia de la lámina y su ondulación superficial. El tipo, la altura y el ángulo de la ondulación deben analizarse cuidadosamente. El diseño de ahorro de energía del sistema de intercambiador de calor de placas solo se puede realizar optimizando razonablemente el diseño de las placas.
1 Igualar el coeficiente de transferencia de calor y la caída de presión
La coincidencia del coeficiente de transferencia de calor y la caída de presión se refiere principalmente a la pérdida de presión y al coeficiente de transferencia de calor del fluido en equilibrio. En circunstancias normales, puede usar el método de número de unidad de transferencia de calor, el método de diferencia de temperatura promedio logarítmica y el método de utilización de caída de presión máxima unilateral. El objetivo principal de esto es analizar de manera efectiva la caída de presión máxima que puede soportar la placa o la caída de presión más adecuada, para calcular con precisión la caída de presión y el caudal del fluido cuando fluye a través del canal, para encontrar un método de diseño del valor máximo de caída de presión, y encuentre un coeficiente de transferencia de calor más apropiado que coincida con la caída de presión, para mejorar la capacidad de carga de presión de la placa.
1 Disposición razonable de los canales de flujo
La racionalidad de la disposición del canal de flujo está directamente relacionada con el rendimiento del sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas. Hay grandes diferencias en la disposición del canal de flujo de tipo serie y tipo mixto. Por ejemplo, cuando hay una gran brecha entre el coeficiente de transferencia de calor y la caída de presión, es necesario aplicar la disposición del canal de flujo del proceso de tipo mixto. Por lo tanto, para el diseño de ahorro de energía del sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas, no solo debemos considerar la aplicación del intercambiador de calor de placas, sino también considerar la presión y el caudal de fluido que puede soportar. Solo a través de un análisis integral continuo de varios factores, podemos diseñar un mejor sistema de calefacción con intercambiador de calor, es decir, el sistema de calefacción con intercambiador de calor de placas que ahorra más energía.
En una palabra, al optimizar el método de diseño del sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas, el diseñador debe dejar en claro el objetivo y la dirección de la optimización, a fin de realizar el diseño de ahorro de energía del sistema de calefacción y comenzar con el método específico de el diseño del sistema de calefacción, sobre la base del diseño de optimización general. Solo de esta manera, podemos realmente diseñar el sistema de calefacción del intercambiador de calor de placas de acuerdo con las necesidades de las personas.
