了解污垢对传热的影响,在焊接式板式换热器产品设计中,到底取多大的污垢热阻是合理?
有人认为选取较大的污垢热阻比较可靠,其实这往往会带来更严重后果,
在传热量一定的条件下,势必要加大焊接式板式换热器传热面积或总平均温差,从而增加焊接式板式换热器成本。
传热面过大会导致热流体出口温度过低、冷流体出口温度过高,这不仅影响工艺要求,而且有时在运行中为避免此结果常将介质流速降低、 致使壁面温度上升,这样反而促使污垢更迅速地增长
同样平均温差过大,就要求提高热介质温度或降低冷却介质温度,导致介质与壁面的温差加大,结果也是促使污垢增长,特别是沸腾蒸发受热面,温差过大有可能出现膜态沸腾,不仅使传热大为削弱、 污垢迅速发展,甚至会使传热面过热毁坏。
多孔的沉积物还会起到腐蚀剂的作用,在壁温高时会加速金属的腐蚀
结垢物质还会在金属表面上形成氢或氧的浓差电池导致“垢下腐蚀”。
恰当选用污垢系数涉及物理和经济两个因素
物理上考虑的因素有:流体和沉积物的性质。1.流体温度管壁温度2.管壁材料和光 洁度3.物体流速以及清洗周期。
经济上应考虑的因素有:
换热器生产成本
费用随尺寸而变动的情况
必要的清洗周期;
清洗费用, 包括生产损失在内;(1)折旧费(2)税 率(3)正常维修费用(4)输送泵费用及能耗(5)要求的投资回收期。
最佳的设计污垢热阻应在技术经济 比较中使初投资折旧费(随污垢 热阻增加而增加)与清洗和停运 费用(随污垢热阻增加而减少) 所构成的费用总额为最小。
由于缺少焊接式板式换热器在实际使用过程中的结垢情况数据,板式换热器厂家建议切实做好产品售后服务跟踪,特别是要通过多渠道,多方式收集结垢数据。这样才能在今后的焊接式板式换热器设计工作中设计出更好、更有竞争力的焊接式板式换热器产品。