立式换热器
换热器设计
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板式换热器对卫浴换热效率影响因素的试验点击：1589 日期：[ 2014-04-27 12:10:22 ] |
| 摘要：本文通过更换不同片数的板式换热器和调节燃气采暖热水炉的额定输入功率来对的卫浴热效率进行试验，通过改变板式换热器采暖进（出）水端的孔径或增加限流环，以分析不同孔径和不同片数的板式换热器在燃气采暖热水炉工作中对卫浴热效率的影响规律。 关键词：板式换热器；热效率；燃气采暖热水炉；套管式 0引言 快速式燃气采暖热水炉从卫浴水结构上来分，可以分为套管式两用燃气采暖热水炉和板换式两用燃气采暖热水炉。套管式燃气采暖热水炉与板换式燃气采暖热水炉的区别在于：套管式燃气采暖热水炉是利用双管主换热器中的相对密封的双管（又称管中管）分别在外管通采暖水和内管通卫浴水，从而利用外管采暖水（高温水）的热量传递内管中的卫浴水；而板换式燃气采暖热水炉是利用单管主换热器的采暖水（高温水）与卫浴水在板换中的两个密闭通道来进行换热。前者在使用一段时间后，在双管主换热器内结垢，导致卫浴热效率下降。后者板换的双人字形回路设计，不仅换热效率高，而且形成紊流的水冲刷板换的内壁，带走沉积物，在使用若干年后仍然维持高卫浴热效率。因此，板换式燃气采暖热水炉凭着这优点在国外市场中，成为主销机型。 板式换热器是燃气采暖热水炉实现采暖水与卫生水直接换热的核心零部件，其结构设计直接影响到燃气采暖热水炉的卫浴热效率的高低。如何优化板式换热器的结构，提高换热效率，已成为各生产企业的研究重点。在实际工程中，进行换热的冷热流体往往处于固体壁面的两侧，我们将这种热量在被壁面隔开的两种流体之间热量传递的过程称为传热过程。对于燃气采暖热水炉而言，板换的传热过程就是热流体（采暖循环水）从板换采暖水通道（高温壁）传递至板换卫浴水通道的过程。其中，传热过程包括串联着的三个环节：1、从热流体到壁面高温侧的热量传递；2、从壁面高温侧到壁面低温侧的热量传递，亦即穿过固体壁的导热；3、从壁面低温侧到冷流体的热量传递。 尽管传热原理已为人所知，但由于影响卫浴热效率的因素很多，因此，对板换式燃气采暖热水炉中板换影响卫浴换热效率的因素进行分析，可以为提高卫浴换热效率提供方向。 板换式燃气采暖热水炉在根据功率对板换进行选型时，一般通过增加或减少来板换换热片的数量，来加大或减少单位时间内通过板换的卫浴水与采暖水的换热面积，达到卫浴水充分与采暖水进行换热的目的，从而符合GB25034-2010规定的热水模式热效率不应小于（84+2lgPn）%的要求。但实际上，根据传热理论可以通过降低采暖水在板换内的流速，减少主换热器采暖水单位时间内通过板换的流量，增加卫浴水与采暖水的换热时间，从而满足热水模式热效率。 1试验装置 图1和图2为一种燃气采暖热水炉用板换水路构成的试验装置，它由板换1、进水阀体4、出水阀体3和密封圈21组成，板换上设有分别与进水阀体的采暖出水口、出水阀体的采暖进水口相连的采暖水接口，板换采暖水接口与进水阀体或出水阀体之间设有限流环。通过改变限流环内径的大小，在采暖回路中形成截流，控制采暖水流量的大小。 2试验结果及分析 目前板换式燃气采暖热水炉的生产厂家，对于输入功率为26kW的燃气采暖热水炉，一般配置10片板换，输入功率为20kW的燃气采暖热水炉，为了提高配件的通用性，也配置10片板换，但实际上，配置8片板换也是能满足热效率的要求的。现对配置8片板换，输入功率为20kW及26kW的两种燃气采暖热水炉进行卫浴热效率方面的测试： （1）输入功率为20kW，配置8片板换，保持卫浴进水20℃，出水温度60℃不变，改变采暖水的限流环孔径对卫浴热效率的影响： （2）输入功率为26kW，配置8片板换，保持卫浴进水20℃，出水温度60℃不变，改变采暖水的限流环孔径对卫浴热效率的影响： （3）配置8片板换，孔径为φ13的限流环，保持卫浴进水20℃，出水温度60℃不变，改变输入功率对卫浴热效率的影响： （4）配置8片板换，孔径为φ12的限流环，保持卫浴进水20℃，出水温度60℃不变，改变输入功率对卫浴热效率的影响： （5）配置8片板换，孔径为φ11的限流环，保持卫浴进水20℃，出水温度60℃不变，改变输入功率对卫浴热效率的影响： （6）配置8片板换，孔径为φ10的限流环，保持卫浴进水20℃，出水温度60℃不变，改变输入功率对卫浴热效率的影响： （7）配置8片板换，孔径为φ9的限流环，保持卫浴进水20℃，出水温度60℃不变，改变输入功率对卫浴热效率的影响： 3结论 （1）在输入功率为26kW，配置8片板换的情况下，通过调节安装在板式换热器的采暖进出水孔的限流环孔径的方式，8片能满足26kW的国标能效规定的二级能效卫浴热效率。 （2）在输入功率为20kW，配置8片板换的情况下，通过调节安装在板式换热器的采暖进出水孔的限流环孔径的方式，减少通过板换采暖水流量，采暖水流速减慢，换热时间增长，可以合理的把热效率提高2%～3%。 （3）板换生产厂家可通过改变板换结构增加阻力，同样可以减少循环水流量，提高热效率。 （4）采用8片的板式换热器，能同时保证20kW及26kW热效率符合要求，同时保证了配件的通用性。 （5）采用同样的办法，可以进一步提升相应原有配置的燃气采暖热水炉的效率。 参考文献 [1]杨世铭陶文铨.传热学第四版.高等教育出版社。 [2]GB25034-2010燃气采暖热水炉。 |
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