Avec le développement de l'industrie du chauffage urbain, l'échangeur de chaleur à plaques a été mieux utilisé. Comparé à d'autres échangeurs de chaleur, l'échangeur de chaleur à plaques présente les caractéristiques d'une efficacité d'application élevée, d'une petite surface et d'une consommation de matériau réduite. Par conséquent, l'échangeur de chaleur à plaques est largement utilisé dans l'industrie chimique, l'industrie pétrolière et l'industrie du chauffage. Mais le processus de sélection de l'échangeur de chaleur à plaques est très compliqué et le système de chauffage doit être optimisé. Par conséquent, cet article analyse principalement les méthodes d'application spécifiques de la conception à économie d'énergie dans le système de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques, et respectivement le principe de fonctionnement du système de chauffage, les problèmes existants dans la conception du système et la méthode de conception d'optimisation du système de chauffage. analysé.
Analyse du principe de fonctionnement du système de chauffage par échangeur à plaques
L'échangeur de chaleur à plaques est principalement composé de plusieurs plaques et chaque plaque présente un certain espace. Lorsque le fluide traverse la plaque, l'espace entre les plaques peut jouer le rôle d'échange de chaleur et de froid. Comme l'espace de passage d'écoulement est très petit, la vitesse du fluide s'écoulant à travers la plaque est rapide et il est facile de former des turbulences, et de grandes ondulations se formeront entre les turbulences. L'influence de l'ondulation turbulente améliore considérablement les performances de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur à plaques. Par rapport à l'échangeur de chaleur général, ses performances de transfert de chaleur sont meilleures que celles de l'échangeur de chaleur général, ce qui est l'une des raisons importantes pour lesquelles l'échangeur de chaleur à plaques peut remplacer l'échangeur de chaleur général. De plus, les ondulations turbulentes améliorent également la rigidité de la plaque. Lorsque deux types de fluides s'écoulent à travers les trous aux quatre coins de la plaque, ils forment un canal d'écoulement dans l'échangeur de chaleur à plaques et forment finalement un écoulement dans le sens ou inverse. À ce moment, la plaque peut être utilisée comme milieu de circulation pour réaliser l'échange de chaleur, puis compléter le lien de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques. L'analyse du système de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques peut mieux comprendre ses problèmes existants, tels que la capacité portante de la plaque, la disposition de l'écoulement peut être modifiée, l'ondulation de la turbulence peut être appliquée efficacement, etc. Selon l'analyse ci-dessus, nous devons continuellement optimiser la conception liée à la structure de l'échangeur de chaleur à plaques, afin d'améliorer les performances de transfert de chaleur du système de chauffage de l'échangeur de chaleur.
Deux, problèmes existants du système de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques
1 Problème correspondant de transfert de chaleur et de dépressurisation
Pour l'échangeur de chaleur à plaques, le coefficient de transfert de chaleur est directement proportionnel au débit du fluide dans le canal, c'est-à-dire que lorsque la vitesse du fluide dans le canal est plus rapide, le coefficient de transfert de chaleur augmente et la vitesse du le débit conduira à l'augmentation constante de la résistance du fluide, puis augmentera la perte de pression du fluide. Par conséquent, nous devons choisir le débit approprié ou rechercher l'équilibre entre la perte de charge et le coefficient de transfert de chaleur, afin d'améliorer en permanence les performances globales du système de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques.
2 Pas assez de recherche
Le démarrage de l'échangeur de chaleur à plaques est tardif et le temps d'étude est court dans notre pays, ce qui limite dans une certaine mesure le développement du système de chauffage, puis cela a influencé la conception économe en énergie du système de chauffage. De plus, la recherche d'échangeurs de chaleur à plaques n'est pas assez approfondie dans notre pays et manque de brevet technique. Par conséquent, les départements concernés devraient augmenter l'investissement en capital, acheter le brevet correspondant.
3 Problème de zone d'application limitée
L'échangeur de chaleur à plaques présente des avantages uniques, mais il y a quelques problèmes. En ce qui concerne la conception du système de chauffage actuel, il existe de nombreux défauts, tels que l'application d'une conception à économie d'énergie dans le système de chauffage est limitée, se manifestant principalement dans l'échangeur de chaleur est difficile à faire fonctionner à haute température et haute milieu sous pression. En effet, le composant central de l'échangeur de chaleur à plaques est une tôle relativement mince et sa capacité à résister à la pression est limitée, et l'échangeur de chaleur à plaques est souvent utilisé dans la production de l'industrie lourde, ce qui nécessite que l'échangeur de chaleur à plaques ait une forte capacité à résister. pression. On peut voir que pour le système de chauffage par échangeur de chaleur à plaques, l'une des conditions de base pour une conception économe en énergie est de dépasser les limites des applications précédentes.
III. Méthode d'optimisation de la conception d'économie d'énergie du système de chauffage
Après l'analyse du principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques, compréhension approfondie des facteurs affectant les performances de transfert de chaleur, tels que la tôle ondulée, le débit, le coefficient de transfert de chaleur, la disposition des canaux d'écoulement. Pour la conception économe en énergie du système de chauffage par échangeur de chaleur à plaques, nous devons pleinement tenir compte de ses facteurs d'influence et optimiser chaque sous-système en permanence.
1Optimiser en permanence la conception globale
Pour l'ensemble du système de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques, la conception d'économie d'énergie n'est pas seulement dans la conception du système de chauffage doit considérer le problème, dans l'échangeur de chaleur doit également considérer le problème. Par conséquent, la structure et la fonction de l'échangeur de chaleur à plaques doivent être optimisées tout en optimisant les plaques du système de chauffage, afin de réaliser l'optimisation des économies d'énergie du système de chauffage dans son ensemble, afin de réaliser la conception d'économie d'énergie du système de chauffage. De plus, la méthode et le coefficient d'optimisation doivent être sélectionnés raisonnablement pour différentes exigences d'application et occasions
1 Optimisation continue de la conception des plaques
Dans le système de chauffage par échangeur à plaques, l'optimisation des plaques est un maillon essentiel, comprenant principalement les deux étapes suivantes :
① La capacité de la plaque à résister à la pression a un impact important sur les performances du système de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques. Par conséquent, il est nécessaire de développer certains matériaux de production avec de bonnes performances, ce qui est l'une des principales directions de recherche du développement des échangeurs de chaleur.
② Optimiser la résistance de la feuille et son ondulation de surface. Le type, la hauteur et l'angle d'ondulation doivent être soigneusement analysés. La conception économe en énergie du système d'échangeur de chaleur à plaques ne peut être réalisée qu'en optimisant raisonnablement la conception de la plaque.
1 Faites correspondre le coefficient de transfert de chaleur et la chute de pression
L'appariement du coefficient de transfert de chaleur et de la chute de pression fait principalement référence à la perte de pression et au coefficient de transfert de chaleur du fluide à l'équilibre. Dans des circonstances normales, vous pouvez utiliser la méthode du nombre d'unités de transfert de chaleur, la méthode de la différence de température moyenne logarithmique et la méthode d'utilisation de la chute de pression maximale unilatérale. Ceci a pour but principal d'analyser efficacement la perte de charge maximale que peut supporter la plaque ou la perte de charge la plus appropriée, de manière à calculer avec précision la perte de charge et le débit du fluide lorsqu'il circule dans le canal, de manière à trouver une méthode de conception de la valeur de chute de pression maximale, et trouver un coefficient de transfert de chaleur plus approprié correspondant à la chute de pression, de manière à améliorer la capacité portante de la plaque.
1 Disposition raisonnable des canaux d'écoulement
La rationalité de la disposition des canaux d'écoulement est directement liée aux performances du système de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques. Il existe de grandes différences dans la disposition des canaux d'écoulement du type série et du type mixte. Par exemple, lorsqu'il y a un grand écart entre le coefficient de transfert de chaleur et la chute de pression, il est nécessaire d'appliquer la disposition des canaux d'écoulement du processus de type mixte. Par conséquent, pour la conception économe en énergie du système de chauffage par échangeur de chaleur à plaques, nous ne devons pas seulement considérer l'application de l'échangeur de chaleur à plaques, mais également la pression et le débit de fluide qu'il peut supporter. Ce n'est que grâce à une analyse complète et continue de divers facteurs que nous pouvons concevoir un meilleur système de chauffage par échangeur de chaleur, c'est-à-dire le système de chauffage par échangeur de chaleur à plaques le plus économe en énergie.
En un mot, lors de l'optimisation de la méthode de conception du système de chauffage de l'échangeur de chaleur à plaques, le concepteur doit préciser l'objectif et la direction de l'optimisation, afin de réaliser la conception économe en énergie du système de chauffage, et partir de la méthode spécifique de la conception du système de chauffage, sur la base de la conception globale d'optimisation. Ce n'est qu'ainsi que nous pouvons vraiment concevoir le système de chauffage par échangeur de chaleur à plaques en fonction des besoins des personnes.
