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板式换热器的国内研究进展

2021-8-12    来源:    作者:  浏览次数:1191

板式换热器的国内研究进展

    我国板式换热器的研究,设计,制造始于20世纪60年代。1965年,兰州石油化工机械

厂设计、制造了单板换热面积为052ITl2的水平平直波纹板片的板式换热器,这也是

我国生产的第一台板式换热器,供造纸厂、维尼纶厂使用。80年代初期,该厂又引进

WSchmidt公司的板式换热器制造技术,增加了产品的品种.1967年,兰州石油机械研

究所不同波纹板片做了对比实验,肯定了人字形波纹的优点,并在1971年制造了我国第

一台人字形波纹板片的板式换热器,单片换热面积为0.3m2,这对我国板式换热器采用

波纹形式的决策起了重要作用。

国内许多学者对板式换热器也进行了一系列的研究.如赵镇南对板式换热器速度场进行

了研究,他发现了板式换热器速度场的流动情况与wWFouke所研究的相一致。在他

的文献中,赵镇南还结合实验数据阐明了板式换热器人字形波纹板间的流动方式以及波

纹倾角对换热器性能的重要影响,并得到以下结论: 

(1)人字波纹的倾斜角是影响板式换热器性能最重要的一个几何参数,它通过改变流

动状态来影响板片通道的传热和阻力特性;

(2)在相同雷诺数和波纹参数下,大倾角板片的传热和阻力降均高于小倾角板片,但

在相同的通道阻力降下则无论大、小倾角,传热速率都基本相等;

(3)对板式换热器的具体工程应用要力争达到换热、流量和阻力降三者之间的良好匹

配。许淑惠、周明连等对板式换热器进行压力分布和阻力特性进行了研究,他们通过两

种形式板片的实验给出不同雷诺数下两种板型的进I1段流型分布;不同雷诺数下的压

差分布及各种通道中的流阻与比数的关系式,同时运用流型显示的方法揭示影响板式换

热器入口流体分布和压力损失的原因。此外,周明连通过比较两种板式换热器发现:具

有相同波纹槽道的板式换热器在流阻和传热方面有较大差距,通过流型观测发现板式热

交换器的流量分布不均,偏流的存在降低了板式热交换器的性能,增大了流阻;同时在

测试压力降的基础上提出单元流路分析的原理和方法,该方法能定量计算板武热交挟器

内的流量分布.天津大学赵镇南Ⅲ1根据联箱和分流联葙流量分布解,对流量非均匀分

布导致板式换热器单相液一寝换热和冷凝换热时的传热性能变化作了模拟计算和深八

分析,指出单相换热时,若冷、热流体进出口位于同一测,各分支通道的传热量搏严重

不均匀,但整机总传热量变化不大;当进出口分别位于换热器两侧时,传热分布的非均

匀性会明显改善,但总传热量会比流量均匀分布时明显降低;作为冷凝器使用时,流量

的非均匀分布同样导致其传热性能的变化,这时热负荷的分布状况将王要受允许压降分

配规律的制约.

此外,国内一些学者采用染色示踪往对人字形波纹槽道和斜波纹槽道进行7流型观

察,得到一些有益结论.对传热单元的传热实验E M Sparrow采用的是恒壁温加热法,

但国内的实验技术较难实现,一般呆用大电流恒热流法.在湍流换热状态下,两者区别

不大,后者更接近宴际。采用局部组合通道内的可视化及传热机理研究方法来推算整个

板片的传热及流阻特性对开发板片有一定的指导意义


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