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「板式換熱器」傳熱的主要影響因素
通常，評(píng)價(jià)換熱器性能好壞的因素主要有換熱量Q、壓力降△P，耐溫耐壓能力，使用壽命以及無(wú)故障運(yùn)行周期。
下面普瑞普勒就對(duì)數(shù)平均溫差、壓力降以及板片波紋形狀三點(diǎn)來(lái)談?wù)?strong>影響板式換熱器傳熱的因素：
（1）對(duì)數(shù)平均溫差△tm對(duì)傳熱的影響
由傳熱基本方程式Q=K·A·△tm可知，影響換熱器換熱量的主要因素有傳熱系數(shù)K、換熱面積A以及與介質(zhì)流動(dòng)狀況相關(guān)的對(duì)數(shù)平均溫差△tm。其中，對(duì)數(shù)平均溫差是評(píng)價(jià)板式換熱器傳熱性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
1) 對(duì)數(shù)溫差的計(jì)算：
式中，△tmax=th1-tc2，△tmin=th2-tc1
式中，th1、th2——熱側(cè)進(jìn)出口溫度；
tc2、tc1——冷側(cè)進(jìn)出口溫度。
根據(jù)公式可以看出，提高熱流體溫度或者降低冷流體的溫度，增大兩流體的溫差，可以增加對(duì)數(shù)平均溫差。
2) 流體流動(dòng)形式對(duì)對(duì)數(shù)平均溫差的影響
板式換熱器常見(jiàn)的流體流動(dòng)形式有逆流、順流、折流以及混合流等。
在相同的進(jìn)出口溫度條件下，逆流的平均溫差較順流大；折流既有順流又有逆流，其平均溫差介于逆流和順流之間。
此外，多種流動(dòng)形式組合對(duì)對(duì)數(shù)溫差也有較大影響。因此，盡可能采用純逆流或接近逆流的組合，提高對(duì)數(shù)平均溫差值。
3) 流體熱容量對(duì)對(duì)數(shù)平均溫差的影響
流體熱容量小，在換熱過(guò)程中溫差變化快，則平均溫差小，
相反，若流體熱容量大，在換熱過(guò)程中，溫度變化曲線(xiàn)較平整，則平均溫差較大。
當(dāng)流體發(fā)生相變，釋放或吸收潛熱時(shí)，則流體熱容量為較大，平均溫差達(dá)到較大值。
（2）板式換熱器壓力降對(duì)傳熱的影響
板式換熱器作為供熱、制冷等工藝的主要設(shè)備，其壓力降是影響傳熱很重要的一點(diǎn)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在城鎮(zhèn)集中供熱項(xiàng)目系統(tǒng)中，板式換熱器一次網(wǎng)的壓力降控制在100kpa左右是比較經(jīng)濟(jì)合理的，在該條件下，換熱面積既滿(mǎn)足工況要求，又節(jié)約了資源和投資成本。若壓力降較小，控制在30-40kpa左右，則相應(yīng)的換熱面積會(huì)增加20%左右，由此造成的項(xiàng)目投資成本升高。
因此，根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域和工況，選擇合適的壓力降，可以大大提高板式換熱器傳熱效率，減少投資運(yùn)行成本。
（3）板片波紋形狀對(duì)傳熱的影響
板式換熱器板片具有規(guī)則的不同形狀的波紋，常見(jiàn)的有人字形波紋，水平平直波紋、斜波紋、針狀波紋等，這些波紋可以加強(qiáng)流體在流道中的擾動(dòng)，增強(qiáng)傳熱效果。
以人字型波紋為例，人字型波紋分大角度和小角度，即H板和V板，波紋角度決定了換熱的壓力損失和傳熱效率。H板流動(dòng)阻力大但傳熱效率高，相反，V板壓力損失小而傳熱效率較低。
因此，在板式換熱器進(jìn)行選型設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)應(yīng)用特性對(duì)板片波紋進(jìn)行配置，可以選擇全H板、全V板或H/V按一定比例進(jìn)行組合，以獲得更大的傳熱效率，節(jié)約更多資源。
