高粘度流流動性差、傳熱阻力大,在選擇板式換熱器的波紋類型時,艾克森認為需要特別關注波紋結(jié)構(gòu)對流體流動狀態(tài)和傳熱效果的影響,合適的波紋類型可以大大地提升換熱效率。
1. 一般來說深波紋板片更適合高粘度流體。以常見的人字形深波紋板片為例,板片表面呈人字形的深波紋結(jié)構(gòu),當多片板片組裝在一起時,板間形成的通道會出現(xiàn)大量的觸點和彎曲的流道。高粘度流體在這樣的通道中流動時,會受到強烈的擾動,形成復雜的三維流動狀態(tài)。這種強烈的擾流能夠有效破壞流體流動過程中在板片表面形成的邊界層,而邊界層是影響傳熱效率的主要因素之一,邊界層的破壞使得流體內(nèi)部的熱量更容易傳遞到板片表面,從而大大強化了傳熱效果。相比之下,淺波紋板片形成的流道較為平緩,對高粘度流體的擾動作用較弱,難以形成良好的湍流狀態(tài),大部分流體只能在流道中做層流流動,傳熱效率較低,無法滿足高粘度流體的換熱需求。
2.除了人字形深波紋板片,傾斜直波紋的圓形波紋板也較為適用于高粘度流體。這種波紋板的表面呈現(xiàn)出傾斜的直波紋,且波紋呈圓形分布。當多片這種波紋板焊接成整體后,相鄰波紋板之間會形成類似人字形波紋板板間的菱形網(wǎng)格通道。這種結(jié)構(gòu)設計巧妙地結(jié)合了人字形波紋板的優(yōu)點,既利用了通道內(nèi)眾多觸點帶來的強烈擾流效果,增強了對高粘度流體的擾動,提高了傳熱效率,又避免了人字形波紋在拐角處容易出現(xiàn)的應力集中問題,使得板片的承壓能力得到提升。在處理高粘度流體時,不僅能保證高效的換熱性能,還能適應較高的工作壓力,減少因壓力過高而導致的設備損壞風險。
3.在實際應用中寬通道深波紋板片是專門針對含有顆?;蚋哒扯攘黧w設計的,寬大的流道能有效減少高粘度流體流動時的阻力,避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。同時,深波紋結(jié)構(gòu)帶來的強烈擾流作用,確保了在處理高粘度流體時仍能保持較高的傳熱系數(shù)。例如,在油脂加工行業(yè),使用寬通道深波紋板片的板式換熱器,相比傳統(tǒng)的換熱器,可以大大縮短了油脂的加熱或冷卻時間,提高生產(chǎn)效率。
4.除此之外在選擇波紋類型時,還需要綜合考慮高粘度流體的具體特性,如粘度大小、是否含有顆粒、工作溫度和壓力等因素。對于粘度極高的流體,可能需要在深波紋的基礎上進一步優(yōu)化流道尺寸和形狀,來確保流體能夠順暢流動并實現(xiàn)高效換熱。
此外板片的材質(zhì)選擇也不容忽視,應根據(jù)流體的腐蝕性等特性,選擇合適的耐腐蝕材料,來保證換熱器的使用壽命。
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