مع تطور صناعة تدفئة المناطق الحضرية ، تم استخدام المبادل الحراري للوحة بشكل أفضل. بالمقارنة مع المبادلات الحرارية الأخرى ، يتميز المبادل الحراري اللوحي بخصائص كفاءة التطبيق العالية ، والمساحة الصغيرة واستهلاك أقل للمواد. لذلك ، يتم استخدام المبادل الحراري للوحة على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية وصناعة البترول وصناعة التدفئة. لكن عملية اختيار المبادل الحراري للوحة معقدة للغاية ويحتاج نظام التدفئة إلى التحسين. لذلك ، تحلل هذه الورقة بشكل أساسي طرق التطبيق المحددة لتصميم توفير الطاقة في نظام تسخين المبادل الحراري للوحة ، وعلى التوالي مبدأ العمل لنظام التدفئة ، والمشاكل الحالية في تصميم النظام وطريقة التصميم الأمثل لنظام التدفئة هي تحليلها.
تحليل مبدأ العمل لنظام تسخين المبادل الحراري للوحة
يتكون المبادل الحراري للوحة بشكل أساسي من ألواح متعددة ، ولكل لوحة فجوة معينة. عندما يمر السائل عبر اللوحة ، يمكن للفجوة بين الصفائح أن تلعب دور التبادل الحراري والبرودة. نظرًا لأن مساحة ممر التدفق صغيرة جدًا ، فإن سرعة تدفق السائل عبر اللوح تكون سريعة ، ومن السهل تشكيل الاضطراب ، وسيتم تكوين تموجات كبيرة بين الاضطرابات. يعمل تأثير التموج المضطرب على تحسين أداء نقل الحرارة لمبادل الحرارة اللوحي بشكل كبير. بالمقارنة مع المبادل الحراري العام ، فإن أداء نقل الحرارة الخاص به أفضل من المبادل الحراري العام ، وهو أحد الأسباب المهمة التي تجعل المبادل الحراري للوحة يمكن أن يحل محل المبادل الحراري العام. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل التموجات المضطربة أيضًا على تعزيز صلابة الصفيحة. عندما يتدفق نوعان من السوائل عبر الفتحات الموجودة في الزوايا الأربع للوحة ، فإنهما سيشكلان قناة تدفق في المبادل الحراري للوحة ، وفي النهاية يشكلان تدفقًا في الاتجاه أو الاتجاه المعاكس. في هذا الوقت ، يمكن استخدام اللوح كوسيط دوران لتحقيق التبادل الحراري ، ومن ثم إكمال وصلة التسخين لمبادل الحرارة اللوحي. يمكن لتحليل نظام تسخين المبادل الحراري للوحة أن يفهم مشاكله الحالية بشكل أكبر ، مثل قدرة تحمل اللوح ، ويمكن تغيير ترتيب التدفق ، ويمكن تطبيق تموج الاضطراب بشكل فعال وما إلى ذلك. وفقًا للتحليل أعلاه ، يجب علينا تحسين التصميم المتعلق بهيكل المبادل الحراري للوحة باستمرار ، وذلك لتحسين أداء نقل الحرارة لنظام تسخين المبادل الحراري.
اثنين ، لوحة نظام التدفئة مبادل حراري المشاكل القائمة
1 مطابقة مشكلة نقل الحرارة وإزالة الضغط
بالنسبة للمبادل الحراري للوحة ، يتناسب معامل نقل الحرارة بشكل مباشر مع معدل تدفق السائل في القناة ، أي عندما تكون سرعة السائل في القناة أسرع ، سيزداد معامل نقل الحرارة ، وسرعة سيؤدي معدل التدفق إلى الزيادة المستمرة في مقاومة السائل ، ومن ثم زيادة فقد ضغط السائل. لذلك ، يجب أن نختار معدل التدفق المناسب أو نسعى لتحقيق التوازن بين فقدان الضغط ومعامل نقل الحرارة ، وذلك من أجل تحسين الأداء الشامل لنظام تسخين المبادل الحراري للوحة باستمرار.
2 لا يكفي البحث
تأخر بدء المبادل الحراري للوحة ووقت الدراسة قصير في بلدنا ، مما يقيد تطوير نظام التدفئة إلى حد ما ، ومن ثم أثر ذلك على تصميم توفير الطاقة لنظام التدفئة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البحث عن مبادل حراري للصفائح ليس عميقًا بدرجة كافية في بلدنا ويفتقر إلى براءة اختراع تقنية. لذلك ، يجب على الإدارات ذات الصلة زيادة استثمار رأس المال ، وشراء براءات الاختراع المقابلة.
3 مشكلة منطقة التطبيق المحدودة
يتميز المبادل الحراري اللوحي بمزايا فريدة ، ولكن هناك بعض المشاكل. بقدر ما يتعلق الأمر بتصميم نظام التدفئة الحالي ، هناك العديد من العيوب ، مثل تطبيق التصميم الموفر للطاقة في نظام التدفئة محدود ، ويتجلى بشكل أساسي في المبادل الحراري الذي يصعب تشغيله في درجات الحرارة العالية والمرتفعة بيئة الضغط. هذا لأن المكون الأساسي للمبادل الحراري للصفائح عبارة عن صفائح معدنية رقيقة نسبيًا ، وقدرته على تحمل الضغط محدودة ، وغالبًا ما يستخدم المبادل الحراري للوحة في إنتاج الصناعات الثقيلة ، الأمر الذي يتطلب أن يكون للمبادل الحراري للوحة قدرة قوية على الصمود ضغط. يمكن ملاحظة أنه بالنسبة لنظام تسخين المبادل الحراري للوحة ، فإن أحد الشروط الأساسية لتصميم توفير الطاقة هو اختراق قيود التطبيقات السابقة.
ثالثا. طريقة الأمثل لتصميم توفير الطاقة لنظام التدفئة
بعد تحليل مبدأ عمل المبادل الحراري للوحة ، فهم متعمق للعوامل التي تؤثر على أداء نقل الحرارة ، مثل الصفائح المموجة ، ومعدل التدفق ، ومعامل نقل الحرارة ، وترتيب قناة التدفق. من أجل تصميم موفر للطاقة لنظام تسخين مبادل حراري للوحة ، يجب أن نأخذ في الاعتبار العوامل المؤثرة بشكل كامل وتحسين كل نظام فرعي بشكل مستمر.
1 قم بتحسين التصميم العام باستمرار
بالنسبة لنظام تسخين المبادل الحراري للوحة بأكملها ، فإن تصميم توفير الطاقة ليس فقط في تصميم نظام التدفئة بحاجة إلى النظر في المشكلة ، في المبادل الحراري تحتاج أيضًا إلى النظر في المشكلة. لذلك ، يجب تحسين هيكل ووظيفة المبادل الحراري للوحة أثناء تحسين لوحات نظام التسخين ، وذلك لتحقيق تحسين توفير الطاقة لنظام التدفئة ككل ، وذلك لتحقيق تصميم توفير الطاقة لنظام التدفئة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب اختيار طريقة التحسين والمعامل بشكل معقول لمتطلبات ومناسبات التطبيق المختلفة
1 التحسين المستمر لتصميم اللوحة
في نظام تسخين المبادل الحراري للوحة ، يعد تحسين اللوحة رابطًا رئيسيًا للغاية ، بما في ذلك الخطوتين التاليتين بشكل أساسي:
قدرة اللوح على تحمل الضغط لها تأثير كبير على أداء نظام التسخين للمبادل الحراري للوحة. لذلك ، من الضروري تطوير بعض مواد الإنتاج بأداء جيد ، وهو أحد اتجاهات البحث الرئيسية لتطوير المبادل الحراري.
تحسين قوة الصفيحة وتموج سطحها. يجب تحليل نوع التموج وارتفاعه وزاويته بعناية. لا يمكن تحقيق تصميم توفير الطاقة لنظام المبادل الحراري للوحة إلا من خلال تحسين تصميم اللوحة بشكل معقول.
1 تطابق معامل انتقال الحرارة وانخفاض الضغط
تشير مطابقة معامل نقل الحرارة وانخفاض الضغط بشكل أساسي إلى فقد الضغط ومعامل نقل الحرارة لسائل التوازن. في ظل الظروف العادية ، يمكن استخدام طريقة رقم وحدة نقل الحرارة وطريقة متوسط فرق درجة الحرارة اللوغاريتمية وطريقة استخدام أقصى ضغط أحادي الجانب. الغرض الرئيسي من ذلك هو التحليل الفعال للحد الأقصى لانخفاض الضغط الذي يمكن أن تتحمله اللوحة أو انخفاض الضغط الأنسب ، وذلك لحساب انخفاض الضغط ومعدل تدفق السائل بدقة عندما يتدفق عبر القناة ، وذلك للعثور على طريقة تصميم للحد الأقصى لقيمة انخفاض الضغط ، وإيجاد معامل نقل حرارة أكثر ملاءمة يتوافق مع انخفاض الضغط ، وذلك لتعزيز قدرة تحمل الضغط للوحة.
1 الترتيب المعقول لقنوات التدفق
ترتبط عقلانية ترتيب قناة التدفق ارتباطًا مباشرًا بأداء نظام تسخين مبادل حراري للوحة. توجد اختلافات كبيرة في ترتيب قناة التدفق لنوع السلسلة والنوع المختلط. على سبيل المثال ، عندما تكون هناك فجوة كبيرة بين معامل نقل الحرارة وانخفاض الضغط ، فمن الضروري تطبيق ترتيب قناة التدفق لعملية النوع المختلط. لذلك ، من أجل التصميم الموفر للطاقة لنظام تسخين المبادل الحراري للوحة ، يجب ألا نأخذ في الاعتبار تطبيق المبادل الحراري للوحة فحسب ، بل يجب أيضًا مراعاة معدل الضغط وتدفق السوائل الذي يمكن أن يتحمله. فقط من خلال التحليل الشامل المستمر للعديد من العوامل ، يمكننا تصميم نظام تسخين أفضل للمبادل الحراري ، أي نظام تسخين مبادل حراري للوحة الأكثر توفيرًا للطاقة.
باختصار ، عند تحسين طريقة تصميم نظام تسخين المبادل الحراري للوحة ، يجب على المصمم توضيح هدف واتجاه التحسين ، وذلك لتحقيق التصميم الموفر للطاقة لنظام التدفئة ، والبدء من الطريقة المحددة لـ تصميم نظام التدفئة ، على أساس تصميم التحسين الشامل. بهذه الطريقة فقط ، يمكننا حقًا تصميم نظام تسخين مبادل حراري للوحة بما يتماشى مع احتياجات الناس.
