供暖運(yùn)行中提高板式換熱器熱效率的方法

張博

摘要：這篇文章在對(duì)板式換熱器的基本結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)之上，搜集一些材料和信息對(duì)他的好處和壞處進(jìn)行了分析，然后再對(duì)出現(xiàn)的一些問題提出優(yōu)化設(shè)計(jì)的思想。本文著力的方向在于對(duì)換熱器的常規(guī)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且要去計(jì)算流體力學(xué)，然后在此基礎(chǔ)上尋找更加高效的方法，去提高板式散熱器的換熱效率。

關(guān)鍵詞：板式換熱器；結(jié)構(gòu)；傳熱系數(shù)

想要獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，降低一系列協(xié)同工作的成本，所以很多的供暖設(shè)施，應(yīng)該在運(yùn)行中不斷去提高板式換熱器的工作效率，只有他的工作效率得到不斷提高，那么供暖設(shè)備的價(jià)值將會(huì)獲得更大。

一、板式換熱器的結(jié)構(gòu)分析

針對(duì)板式換熱器的結(jié)構(gòu)，主要有以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析。首先是關(guān)于換熱元件的厚度和工作原理。對(duì)金屬板片進(jìn)行設(shè)置，其換熱元件的厚度主要介于0.5毫米和一毫米之間，然后對(duì)他進(jìn)行壓制形成。組成它的材料主要有不銹鋼、純鈦。一般在打造這些軟件的時(shí)候，都會(huì)采取兩種不同的模型來(lái)進(jìn)行壓制，這兩種模型分別是波紋形磨具和槽型模具。這兩種不同的模型可以使換熱元件得到更加大的板片剛度，且能夠有更加強(qiáng)大的變形能力，還能讓換熱面積更加大，可以很好地掌握流體的流動(dòng)速度。為了解決流體的流動(dòng)問題，大多數(shù)采用的都是打孔的方法，并且對(duì)打孔的位置有一定的要求，然后是在板的四角進(jìn)行打孔，通過去頰墊片的形式來(lái)對(duì)流體的流動(dòng)進(jìn)行控制和固定，這樣就能實(shí)現(xiàn)換熱的目的，并且形成流體流動(dòng)的通道。板式換熱器的特殊結(jié)構(gòu)，主要是為了不斷提高熱器的工作效率。

二、板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（一）板式換熱器的常規(guī)設(shè)計(jì)方法

對(duì)板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，就應(yīng)該了解他的一般設(shè)計(jì)的方法，在對(duì)板式換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)者應(yīng)該投入巨大的精力，在它核心的問題上，也就是要對(duì)它的工作原理等，進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。設(shè)計(jì)痕跡上再具體劃分情況下，還有被分為兩種。也就是壓力降計(jì)算和傳熱計(jì)算。與以前殼式傳熱器相比較，現(xiàn)在板式換熱器的設(shè)計(jì)需要考慮更多的方面。在一些特定的情況之下，比如說(shuō)在低于最高使用壓力之下，對(duì)板式換熱器的設(shè)計(jì)，就不需要考慮它的長(zhǎng)度問題，但是需要在減壓和傳熱系數(shù)的基礎(chǔ)之上，需要對(duì)其精確度計(jì)算進(jìn)行更多的考慮。

在對(duì)板式換熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的整個(gè)過程當(dāng)中，金屬主要分為以下幾個(gè)方面，其中包括半邊形成的通道、長(zhǎng)度、以及板式換熱器它的橫截面面積、板式換熱器的相隔的距離、換熱器的整體直徑和板式換熱氣的換熱總面積。板式換熱器中的流通的介質(zhì)，能夠承受的壓力極其它能構(gòu)成流動(dòng)的溫度范圍。還有更多關(guān)于流通介質(zhì)等因素，比如說(shuō)流通介質(zhì)、粘度稠度、導(dǎo)熱功率和效率，以及介質(zhì)的比熱容、介質(zhì)的質(zhì)量和體積以及它的密度。在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，第一個(gè)任務(wù)就是要進(jìn)行選擇，也就是彈片尺寸和版型的選擇，還有對(duì)流通數(shù)和流程數(shù)等的預(yù)計(jì)。如果出現(xiàn)一些特定的問題，主要對(duì)預(yù)計(jì)的數(shù)進(jìn)行重新預(yù)訂，且要進(jìn)行重新計(jì)算。

（二）板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)板式換熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先第一個(gè)前提就是應(yīng)該處在和原來(lái)?yè)Q熱器相同條件設(shè)定之下，然后對(duì)此進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能實(shí)現(xiàn)最好的預(yù)期效果。精心優(yōu)化設(shè)計(jì)主要通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它通過很強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)和最優(yōu)化的數(shù)學(xué)理論，然后，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，然后得出優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案。而這其中技術(shù)起到最強(qiáng)有力的效果，就是計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助。而且這項(xiàng)技術(shù)可以，最大程度地降低產(chǎn)品生產(chǎn)的成本，這是一項(xiàng)特別重要的手段，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品成本的最低。在進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候，通過一些特定的多變量函數(shù)和函數(shù)存在的約定條件之下，通過調(diào)整一些它的變量，改變目標(biāo)函數(shù)能夠取到的極值。而在這個(gè)過程當(dāng)中，也主要包括幾個(gè)過程，第一點(diǎn)就是要進(jìn)行目標(biāo)的設(shè)立，對(duì)約束條件進(jìn)行制定，然后就要分析，進(jìn)行關(guān)系式的確立和確認(rèn)，通過數(shù)學(xué)的方法去不斷簡(jiǎn)化，然后去求解，得到最終的結(jié)果。

我們所設(shè)定的目標(biāo)函數(shù)并不是一成不變的，它會(huì)跟隨我們?cè)谶M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)程中不斷發(fā)生變化。而一般情況下，他的目標(biāo)也可以，被我們劃分成以下方面。對(duì)材料和結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)不僅要達(dá)到提高換熱器效率的目的，而且要維修操作，相應(yīng)的投資情況，都要進(jìn)行分析。而這些通常都會(huì)對(duì)，很多東西有所限制。比如說(shuō)他的壓力和液體流通的速度。要提高換熱器的工作效率，同時(shí)采用最經(jīng)濟(jì)的方式將換熱器的余熱進(jìn)行回收。

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