都市地域暖房産業の発展に伴い、プレート熱交換器はよりよく使用されるようになりました。 他の熱交換器と比較して、プレート熱交換器は、適用効率が高く、面積が小さく、材料の消費量が少ないという特徴があります。 したがって、プレート熱交換器は化学産業、石油産業、暖房産業で広く使用されています。 しかし、プレート熱交換器の選択プロセスは非常に複雑であり、加熱システムを最適化する必要があります。 したがって、本論文は、プレート熱交換器加熱システムにおける省エネ設計の具体的な適用方法を主に分析し、それぞれ加熱システムの動作原理、システム設計における既存の問題および加熱システムの最適化設計方法を分析する。分析されました。
プレート熱交換器加熱システムの動作原理の分析
プレート熱交換器は主に複数のプレートで構成されており、各プレートには一定の隙間があります。 流体がプレートを通過するとき、プレート間の隙間は熱と冷気の交換の役割を果たすことができます。 流路空間が非常に小さいため、プレート中を流れる流体の速度が速く、乱流が形成されやすく、乱流と乱流の間に大きな波紋が形成されます。 乱流リップルの影響により、プレート熱交換器の伝熱性能が大幅に向上します。 一般的な熱交換器と比較して、その伝熱性能は一般的な熱交換器よりも優れており、これがプレート熱交換器が一般的な熱交換器を置き換えることができる重要な理由の1つです。 さらに、乱流の波紋もプレートの剛性を高めます。 2種類の流体がプレートの四隅にある穴を通って流れると、プレート熱交換器内に流路が形成され、最終的に正逆の流れが形成されます。 このとき、プレートを循環媒体として使用して熱交換を実現し、プレート熱交換器の加熱リンクを完成させることができます。 プレート熱交換器加熱システムの分析により、プレートの支持能力、流れの配置の変更、乱流リップルの効果的な適用などの既存の問題をさらに理解できます。 上記の分析によると、熱交換器加熱システムの熱伝達性能を向上させるために、プレート熱交換器の構造に関連する設計を継続的に最適化する必要があります。
2、プレート熱交換器加熱システムの既存の問題
1 熱伝達と減圧のマッチング問題
プレート熱交換器の場合、熱伝達係数はチャネル内の流体の流量に正比例します。つまり、チャネル内の流体の速度が速いほど、熱伝達係数は増加し、プレート熱交換器の速度は増加します。流量が増加すると、流体の抵抗が一定に増加し、流体の圧力損失が増加します。 したがって、プレート熱交換器加熱システムの総合的な性能を継続的に向上させるために、適切な流量を選択するか、圧力損失と熱伝達率のバランスを追求する必要があります。
2 研究が足りない
我が国ではプレート式熱交換器の導入が遅れ、研究期間も短いため、暖房システムの開発がある程度制限され、暖房システムの省エネ設計にも影響を与えています。 また、我が国ではプレート式熱交換器の研究が十分に進んでおらず、技術特許もありません。 したがって、関連部門は設備投資を増やし、対応する特許を購入する必要があります。
3 適用範囲が限られている問題
プレート式熱交換器には特有の利点がありますが、いくつかの問題もあります。 現在の暖房システムの設計に関する限り、暖房システムへの省エネ設計の適用が制限されているなど、多くの欠陥があり、主に熱交換器が高温で動作しにくいことが挙げられます。プレッシャーのある環境。 これは、プレート熱交換器の中心部品は比較的薄い板金であり、圧力に耐える能力が限られており、プレート熱交換器は重工業の生産でよく使用されるため、プレート熱交換器には高い耐圧能力が必要です。プレッシャー。 プレート熱交換器加熱システムの場合、省エネ設計の基本条件の 1 つは、以前のアプリケーションの限界を突破することであることがわかります。
Ⅲ． 暖房システムの省エネ設計の最適化手法
プレート熱交換器の動作原理を分析した後、シート波形、流量、熱伝達係数、流路配置などの熱伝達性能に影響を与える要因を深く理解します。 プレート熱交換器加熱システムの省エネ設計では、その影響要因を十分に考慮し、各サブシステムを継続的に最適化する必要があります。
1全体の設計を常に最適化する
プレート熱交換器加熱システム全体の省エネ設計では、加熱システムの設計だけでなく、熱交換器の問題も考慮する必要があります。 したがって、暖房システム全体の省エネ最適化を実現し、暖房システムの省エネ設計を実現するには、暖房システムのプレートを最適化すると同時に、プレート熱交換器の構造と機能を最適化する必要があります。 さらに、最適化方法と係数は、さまざまなアプリケーション要件や機会に応じて合理的に選択する必要があります。
1 プレート設計の継続的な最適化
プレート熱交換器加熱システムでは、プレートの最適化は非常に重要なリンクであり、主に次の 2 つのステップが含まれます。
① プレートの耐圧能力は、プレート熱交換器の加熱システムの性能に大きな影響を与えます。 したがって、優れた性能を備えた生産材料を開発する必要があり、これが熱交換器開発の主な研究方向の 1 つです。
② シートの強度と表面の凹凸を最適化。 波形の種類、高さ、角度を注意深く分析する必要があります。 プレート熱交換器システムの省エネ設計は、プレート設計を合理的に最適化することによってのみ実現できます。
1 熱伝達率と圧力損失を一致させる
熱伝達率と圧力損失の一致とは、主に平衡流体の圧力損失と熱伝達率を指します。 通常の状況では、伝熱単位数法、対数平均温度差法、片側最大圧力損失利用法が使用できます。 この主な目的は、プレートが耐えることができる最大圧力降下または最適な圧力降下を効果的に分析し、流体がチャネルを流れるときの圧力降下と流量を正確に計算して、次のことを見つけることです。最大圧力降下値の設計方法を検討し、圧力降下に応じたより適切な熱伝達率を求め、プレートの耐圧能力を高めます。
1 合理的な流路配置
流路配置の合理性は、プレート熱交換器加熱システムの性能に直接関係します。 シリーズタイプと混合タイプでは流路配置に大きな違いがあります。 例えば、熱伝達率と圧力損失との乖離が大きい場合には、混合型プロセスの流路配置を適用する必要があります。 したがって、プレート熱交換器加熱システムの省エネ設計では、プレート熱交換器の用途を考慮するだけでなく、プレート熱交換器が耐えられる圧力と流体流量も考慮する必要があります。 さまざまな要因を継続的に総合的に分析することによってのみ、より優れた熱交換器加熱システム、つまり最も省エネなプレート熱交換器加熱システムを設計できます。
つまり、プレート熱交換器加熱システムの設計方法を最適化するとき、設計者は加熱システムの省エネ設計を実現するために、最適化の目標と方向性を明確にし、具体的な方法から開始する必要があります。全体最適設計に基づいた暖房システムの設計。 この方法でのみ、人々のニーズに合わせてプレート熱交換器加熱システムを実際に設計することができます。
