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1、換熱器設(shè)計(jì)中污垢熱阻對(duì)設(shè)計(jì)的影響張平張蔚蘭(湖北登峰換熱器有限公司湖北大冶4351O0)【摘要】通過設(shè)定污垢系數(shù)的方法論證了污垢系數(shù)對(duì)換熱器設(shè)計(jì)的影響。要求用戶在提出污垢系數(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)合理。合理的污垢系數(shù)對(duì)換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低成本有重大決定作用?!娟P(guān)鍵詞】換熱器污垢熱阻污垢系數(shù)換熱系數(shù)在當(dāng)前換熱器市場日益激烈的競爭中,一個(gè)問題日益突出,應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視,那就是污垢系數(shù)問題。污垢系數(shù),即換熱器使用過程中污垢對(duì)換熱產(chǎn)生的影響程度。由于換熱器傳熱面本身導(dǎo)熱系數(shù)很大,其熱阻通常可忽略。但如果壁面上結(jié)有污垢,則對(duì)傳熱性能和壓降影響很大,其熱阻有時(shí)可達(dá)到起控制作用
2、的數(shù)量級(jí)。據(jù)報(bào)道,一臺(tái)結(jié)垢嚴(yán)重的冷凝器,其有效的傳熱面積僅為清潔狀態(tài)的1/2。因此,在換熱器設(shè)計(jì)中必須考慮污垢熱阻對(duì)傳熱性能的影響。1傳熱系數(shù)的計(jì)算在實(shí)際工作中,對(duì)于污垢系數(shù)的選用,有三套標(biāo)準(zhǔn):一種標(biāo)準(zhǔn)為用戶在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)就明確提出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,參考國家標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)工業(yè)用水、循環(huán)冷卻水和潔凈自來水分別提出污垢系數(shù)要求;第二張平(1968一)工程師。研究方向?yàn)閾Q熱器的設(shè)計(jì)和制造。種為項(xiàng)目技術(shù)人員提出的標(biāo)準(zhǔn),。08。石油和化工設(shè)備l,廣場由于擔(dān)心換熱器運(yùn)行時(shí)傳熱性能出水側(cè)取污垢熱阻后的傳熱系數(shù)產(chǎn)品污垢系數(shù)的2倍,甚至3倍,達(dá)不到要求,故將污垢熱阻提得是沒有考慮
3、污垢熱阻時(shí)的傳熱系這樣,就會(huì)讓人對(duì)以往那種對(duì)污很大;第三種為換熱器設(shè)計(jì)單位提數(shù)的0.85倍,比較設(shè)定一和設(shè)定垢系數(shù)的考慮方法是否適用和得出的參考值,在以往換熱器設(shè)計(jì)三,可知?dú)鈧?cè)和水側(cè)都取常規(guī)污當(dāng)發(fā)生疑問。為此,仍拿上面的中,用戶一般習(xí)慣不提污垢熱阻垢熱阻時(shí)的傳熱系數(shù)是沒有考慮一種冷卻元件來做計(jì)算比較:的要求,在換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算過程污垢熱阻時(shí)的傳熱系數(shù)的0.84設(shè)定四,氣側(cè)污垢系數(shù)rk=0,中不考慮污垢熱阻的影響,只在倍,這說明原來習(xí)慣上取的0.85水側(cè)污垢系數(shù)g=O.000344m~C/W,最后取傳熱系數(shù)時(shí)取0.85的系數(shù)的系數(shù)是合適的,同時(shí)還說明我其余
4、條件與設(shè)定一一樣,代人計(jì)(即取計(jì)算值的85%)作為考慮污們管片式熱熱器計(jì)算中氣側(cè)的污算:垢熱阻后的最終傳熱系數(shù)。垢熱阻比水側(cè)的污垢熱阻對(duì)傳熱對(duì)于實(shí)際選用的污垢系數(shù)標(biāo)系數(shù)的影響小,氣側(cè)污垢熱阻對(duì)=+w6℃準(zhǔn)是否合理,下面以常用的一種總體傳熱系數(shù)的影響可以忽略不冷卻元件做一個(gè)計(jì)算比較,以便計(jì),也就是說管外污垢熱阻比管與設(shè)定一比較,設(shè)定四的傳共同探討:內(nèi)污垢熱阻的影響小。這就說明熱系數(shù)是設(shè)定一傳熱系數(shù)的0.73設(shè)定一,氣側(cè)換熱系數(shù)hk=65.5在過去我們常規(guī)設(shè)計(jì)中,取0.85倍;W/(m2℃),水側(cè)換熱系數(shù)hi=7353倍的傳熱系數(shù)是得當(dāng)?shù)暮涂尚械?,設(shè)定五,
5、氣側(cè)污垢系數(shù)rk=0,W/(m2qC),肋化系數(shù)=19.7,換熱也是考慮污垢熱阻時(shí)最簡便的一水側(cè)污垢系數(shù)rI:0.0004m~C/W,管壁厚6=0.O01[I1,換熱管導(dǎo)熱系種經(jīng)驗(yàn)方法了。其余條件與設(shè)定一一樣,代入計(jì)數(shù)=39W/(mcc),氣側(cè)污垢系數(shù)算:0,水側(cè)污垢系數(shù)0,計(jì)算換熱2污垢對(duì)傳熱的影響=+w瑚℃器傳熱系數(shù)K,代入各數(shù)值計(jì)算:近幾年隨著我國換熱器行業(yè)與設(shè)定一比較,設(shè)定五傳熱=++要++)=542W/(m~oc,產(chǎn)品的快速發(fā)展,換熱器產(chǎn)品使系數(shù)是設(shè)定一傳熱系數(shù)0.70倍;用條件和換熱器產(chǎn)品客戶發(fā)生了設(shè)定六,氣側(cè)污垢系數(shù)rk=0,設(shè)定二,氣側(cè)
6、污垢系數(shù)r=0,水根本的改變,用戶對(duì)換熱器產(chǎn)品水側(cè)污垢系數(shù)0.0005m℃/w,側(cè)污垢系數(shù)q=O.000172m℃/w(潔設(shè)計(jì)提出了更高、更嚴(yán)、更具體的其余條件與設(shè)定一一樣,代入計(jì)凈自來水時(shí)所取的污垢系數(shù)),其要求,如產(chǎn)品壓力、面積、體積和算:余條件與設(shè)定一樣,代人計(jì)算:工藝介質(zhì)方面都與以往大不相同。最明顯的一點(diǎn),用戶在水的污垢:專+3腳℃=+w熱阻都提出了更明確的要求,明與設(shè)定一比較,設(shè)定六傳熱確提出水的污垢熱阻是0.000344設(shè)定三,氣側(cè)污垢系數(shù)r=I/12.~C/W(是原來潔凈自來水的2倍,系數(shù)是設(shè)定一傳熱系數(shù)0.65倍;0.000172m2~
7、C/W(常壓空氣),水設(shè)定七,氣側(cè)污垢系數(shù)r,=這一般是用戶的最低要求)、0.0004側(cè)污垢系數(shù)rt=O.000172mclC/W(潔0.000344m2~C/W,水側(cè)污垢系數(shù)mz℃/w,有的甚至提到了0.0005凈自來水時(shí)所取的污垢系數(shù)),其rl=O,其余條件與設(shè)定一樣,代入mz℃/w。氣側(cè)一般是壓縮空氣,余條件與設(shè)定一樣,代人計(jì)算:用戶一般沒有明確提出要求,但計(jì)算:=ha+,.+J/~按《換熱器原理及計(jì)算》書中明確=規(guī)定其污垢熱阻0.000344m’℃/W???-比較設(shè)定一和設(shè)定二,不難得從這些數(shù)據(jù)看出污垢系數(shù)是常規(guī),2I石油和化工設(shè)苗.o0引與設(shè)
8、定一比較,設(shè)定七傳熱數(shù)計(jì)算方法是不適用的,而應(yīng)該態(tài)沸騰,不僅使傳熱大為削弱、系數(shù)是設(shè)定一傳熱系