污垢對板式換熱器傳熱的影響
近幾年隨著我國換熱器行業(yè)產(chǎn)品的快速發(fā)展,,換熱器產(chǎn)品使用條件和換熱器產(chǎn)品客戶發(fā)生了根本的改變,,用戶對換熱器產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出了更高、更嚴(yán),、更具體的要求,,如產(chǎn)品壓力、面積,、體積和工藝介質(zhì)方面都與以往大不相同,。最明顯的一點(diǎn),用戶在水的污垢熱阻都提出了更明確的要求,,明確提出水的污垢熱阻是0.000344m2.℃/W(是原來潔凈自來水的2倍,這一般是用戶的最低要求),、0.0004m2 .℃/W,,有的甚至提到了0.0005m2 .℃/W。氣側(cè)一般是壓縮空氣,,用戶一般沒有明確提出要求,,但按《換熱器原理及計(jì)算》書中明確規(guī)定其污垢熱阻0.000344 m2 .℃/W,。從這些數(shù)據(jù)看出污垢系數(shù)是常規(guī)產(chǎn)品污垢系數(shù)的2倍,甚至3倍,,這樣,,就會讓人對以往那種對污垢系數(shù)的考慮方法是否適用和得當(dāng)發(fā)生疑問。
選用污垢系數(shù)
了解了污垢對傳熱的影響,,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,,到底取多大的污垢熱阻是合理的?有人認(rèn)為選取較大的污垢熱阻比較可靠,,其實(shí)這往往會帶來更嚴(yán)重后果,,因?yàn)樵趥鳠崃恳欢ǖ臈l件下,勢必要加大傳熱面積或總平均溫差,,從而增加換熱器成本,。而傳熱面過大會導(dǎo)致熱流體出口溫度過低、冷流體出口溫度過高,,這不僅影響工藝要求,,而且有時在運(yùn)行中為避免此結(jié)果常將介質(zhì)流速降低、致使壁面溫度上升,,這樣反而促使污垢更迅速地增長,;同樣平均溫差過大,就要求提高熱介質(zhì)溫度或降低冷卻介質(zhì)溫度,,導(dǎo)致介質(zhì)與壁面的溫差加大,,結(jié)果也是促使污垢增長,特別是沸騰蒸發(fā)受熱面,,溫差過大有可能出現(xiàn)膜態(tài)沸騰,,不僅使傳熱大為削弱、污垢迅速發(fā)展,,甚至?xí)箓鳠崦孢^熱毀壞,。此外,多孔的沉積物還會起到腐蝕劑的作用,,在壁溫高時會加速金屬的腐蝕,;結(jié)垢物質(zhì)還會在金屬表面上形成氫或氧的濃差電池導(dǎo)致“垢下腐蝕”。恰當(dāng)選用污垢系數(shù)涉及物理和經(jīng)濟(jì)兩個因素,。物理上考慮的因素有:流體和沉積物的性質(zhì),。流體溫度管壁溫度;管壁材料和光潔度,;物體流速以及清洗周期,。經(jīng)濟(jì)上應(yīng)考慮的因素有:換熱器生產(chǎn)成本;費(fèi)用隨尺寸而變動的情況,;必要的清洗周期,;清洗費(fèi)用,,包括生產(chǎn)損失在內(nèi);折舊費(fèi),;稅率,;正常維修費(fèi)用;輸送泵費(fèi)用及能耗,;要求的投資回收期,。最佳的設(shè)計(jì)污垢熱阻應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較中使初投資折舊費(fèi)(隨污垢熱阻增加而增加)與清洗和停運(yùn)費(fèi)用(隨污垢熱阻增加而減少)所構(gòu)成的費(fèi)用總額為最小。
由于缺少換熱器在實(shí)際使用過程中的結(jié)垢情況數(shù)據(jù),,建議各生產(chǎn)廠家切實(shí)做好產(chǎn)品售后服務(wù)跟蹤,,特別是要通過多渠道,多方式收集結(jié)垢數(shù)據(jù),。這樣才能在今后的換熱器設(shè)計(jì)工作中設(shè)計(jì)出更好,、更有競爭力的換熱器產(chǎn)品。