Com o desenvolvimento da indústria de aquecimento urbano, o trocador de calor de placas tem sido melhor utilizado. Comparado com outros trocadores de calor, o trocador de calor de placas tem as características de alta eficiência de aplicação, pequena área e menor consumo de material. Portanto, o trocador de calor de placas é amplamente utilizado na indústria química, indústria de petróleo e indústria de aquecimento. Mas o processo de seleção do trocador de calor de placas é muito complicado e o sistema de aquecimento precisa ser otimizado. Portanto, este artigo analisa principalmente os métodos de aplicação específicos de projeto de economia de energia no sistema de aquecimento do trocador de calor de placas e, respectivamente, o princípio de funcionamento do sistema de aquecimento, os problemas existentes no projeto do sistema e o método de projeto de otimização do sistema de aquecimento são analisado.
Análise do princípio de funcionamento do sistema de aquecimento do trocador de calor de placas
O trocador de calor de placas é composto principalmente de várias placas, e cada placa tem um certo espaço. Quando o fluido passa pela placa, o espaço entre as placas pode desempenhar o papel de troca de calor e frio. Como o espaço de passagem do fluxo é muito pequeno, a velocidade do fluido que flui através da placa é rápida e é fácil formar turbulência, e grandes ondulações serão formadas entre a turbulência. A influência da ondulação turbulenta melhora muito o desempenho da transferência de calor do trocador de calor de placas. Comparado com o trocador de calor geral, seu desempenho de transferência de calor é melhor do que o trocador de calor geral, que é uma das razões importantes pelas quais o trocador de calor de placas pode substituir o trocador de calor geral. Além disso, ondulações turbulentas também aumentam a rigidez da placa. Quando dois tipos de fluidos fluem pelos orifícios nos quatro cantos da placa, eles formarão um canal de fluxo no trocador de calor de placas e, finalmente, formarão um fluxo na direção ou reverso. Neste momento, a placa pode ser usada como meio de circulação para realizar a troca de calor e, em seguida, completar a ligação de aquecimento do trocador de calor de placas. A análise do sistema de aquecimento do trocador de calor de placas pode entender melhor seus problemas existentes, como a capacidade de suporte da placa, o arranjo de fluxo pode ser alterado, a ondulação de turbulência pode ser aplicada com eficácia e assim por diante. De acordo com a análise acima, devemos otimizar continuamente o projeto relacionado à estrutura do trocador de calor de placas, de modo a melhorar o desempenho da transferência de calor do sistema de aquecimento do trocador de calor.
Dois, problemas existentes no sistema de aquecimento do trocador de calor de placas
1 Problema de correspondência de transferência de calor e despressurização
Para trocador de calor de placas, o coeficiente de transferência de calor é diretamente proporcional à taxa de fluxo do fluido no canal, ou seja, quando a velocidade do fluido no canal é mais rápida, o coeficiente de transferência de calor aumentará e a velocidade do a taxa de fluxo levará ao aumento constante da resistência do fluido e, em seguida, aumentará a perda de pressão do fluido. Portanto, devemos escolher a taxa de fluxo apropriada ou buscar o equilíbrio entre a perda de pressão e o coeficiente de transferência de calor, de modo a melhorar continuamente o desempenho abrangente do sistema de aquecimento do trocador de calor de placas.
2 Pesquisa insuficiente
O início do trocador de calor de placas é tardio e o tempo de estudo é curto em nosso país, o que restringe o desenvolvimento do sistema de aquecimento até certo ponto e, então, isso influenciou o projeto de economia de energia do sistema de aquecimento. Além disso, a pesquisa do trocador de calor de placas não é suficientemente profunda em nosso país e carece de patente técnica. Portanto, os departamentos relevantes devem aumentar o investimento de capital, adquirir a patente correspondente.
3 Problema de área de aplicação limitada
O trocador de calor de placas tem vantagens únicas, mas existem alguns problemas. No que diz respeito ao design do sistema de aquecimento atual, existem muitos defeitos, como a aplicação de design de economia de energia no sistema de aquecimento é limitada, principalmente manifestada no trocador de calor é difícil de operar em alta temperatura e alta ambiente de pressão. Isso ocorre porque o componente principal do trocador de calor de placas é uma folha de metal relativamente fina e sua capacidade de suportar pressão é limitada, e o trocador de calor de placas é frequentemente usado na produção da indústria pesada, o que exige que o trocador de calor de placas tenha uma forte capacidade de suportar pressão. Pode-se ver que, para o sistema de aquecimento do trocador de calor de placas, uma das condições básicas para o projeto de economia de energia é romper as limitações das aplicações anteriores.
Iii. Método de otimização do projeto de economia de energia do sistema de aquecimento
Após a análise do princípio de funcionamento do trocador de calor de placas, compreensão aprofundada dos fatores que afetam o desempenho da transferência de calor, como folha corrugada, taxa de fluxo, coeficiente de transferência de calor, arranjo do canal de fluxo. Para o projeto de economia de energia do sistema de aquecimento do trocador de calor de placas, devemos considerar totalmente seus fatores de influência e otimizar cada subsistema continuamente.
1Otimize constantemente o design geral
Para todo o sistema de aquecimento do trocador de calor de placas, o design de economia de energia não é apenas no projeto do sistema de aquecimento que precisa considerar o problema, no trocador de calor também precisa considerar o problema. Portanto, a estrutura e a função do trocador de calor de placas devem ser otimizadas ao otimizar as placas do sistema de aquecimento, de modo a realizar a otimização de economia de energia do sistema de aquecimento como um todo, de modo a realizar o projeto de economia de energia do sistema de aquecimento. Além disso, o método de otimização e o coeficiente devem ser selecionados razoavelmente para diferentes requisitos e ocasiões de aplicação
1 Otimização contínua do design da placa
No sistema de aquecimento do trocador de calor de placas, a otimização da placa é um elo muito importante, incluindo principalmente as duas etapas a seguir:
① A capacidade da placa de suportar a pressão tem um grande impacto no desempenho do sistema de aquecimento do trocador de calor de placas. Portanto, é necessário desenvolver alguns materiais de produção com bom desempenho, que é uma das principais direções de pesquisa no desenvolvimento de trocadores de calor.
② Otimize a resistência da chapa e suas ondulações superficiais. O tipo, altura e ângulo de ondulação devem ser cuidadosamente analisados. O projeto de economia de energia do sistema de troca de calor de placas pode ser realizado apenas otimizando o projeto da placa razoavelmente.
1 Combine o coeficiente de transferência de calor e a queda de pressão
A correspondência entre o coeficiente de transferência de calor e a queda de pressão refere-se principalmente à perda de pressão e ao coeficiente de transferência de calor do fluido em equilíbrio. Em circunstâncias normais, pode-se usar o método do número da unidade de transferência de calor, o método logarítmico da diferença de temperatura média e o método unilateral de utilização da queda de pressão máxima. O principal objetivo disso é analisar efetivamente a queda de pressão máxima que a placa pode suportar ou a queda de pressão mais adequada, para calcular com precisão a queda de pressão e a vazão do fluido quando ele flui pelo canal, para encontrar um método de design do valor máximo de queda de pressão e encontre um coeficiente de transferência de calor mais apropriado que corresponda à queda de pressão, de modo a aumentar a capacidade de suporte de pressão da placa.
1 Disposição razoável dos canais de fluxo
A racionalidade do arranjo do canal de fluxo está diretamente relacionada ao desempenho do sistema de aquecimento do trocador de calor de placas. Existem grandes diferenças no arranjo do canal de fluxo do tipo série e do tipo misto. Por exemplo, quando há uma grande lacuna entre o coeficiente de transferência de calor e a queda de pressão, é necessário aplicar o arranjo do canal de fluxo do processo do tipo misto. Portanto, para o projeto de economia de energia do sistema de aquecimento do trocador de calor de placas, não devemos apenas considerar a aplicação do trocador de calor de placas, mas também considerar a pressão e a taxa de fluxo de fluido que ele pode suportar. Somente por meio de uma análise abrangente e contínua de vários fatores, podemos projetar um melhor sistema de aquecimento do trocador de calor, ou seja, o sistema de aquecimento do trocador de calor a placas com maior economia de energia.
Em uma palavra, ao otimizar o método de projeto do sistema de aquecimento do trocador de calor de placas, o projetista deve deixar claro o objetivo e a direção da otimização, de modo a realizar o projeto de economia de energia do sistema de aquecimento e começar com o método específico de o projeto do sistema de aquecimento, com base no projeto de otimização geral. Somente desta forma, podemos realmente projetar o sistema de aquecimento do trocador de calor de placas de acordo com as necessidades das pessoas.
