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板式換熱器和暖氣的研究
來源: | 作者:shaibao | 發布時間: 2019-07-02 | 11 次瀏覽 | 分享到:
其傳熱系數逾越管式熱水器傳熱系數的3倍,實驗結果充分標明板式熱水器的性能遠高于傳統的管式熱水器.且散熱量也小得多。分析其原因,主要是因為管式熱水器的管外空間大,流速很小,傳熱系數很低,而在10mm銅管內的流速又太大,路程約20m,因此管內阻力偏大,其結果是消耗了很多的資料,效率卻仍很低。而板式熱水器中兩側流體速度都比較適當,雖然是曲折通道中流動,但由于流動距離較短,因而在堅持很高的傳熱系數的同時,流動阻力卻并不大。板式熱水器資料消耗較少,即使價格與激進熱水器型式持平,也能確保有合理的利潤。
        以較小的設備代價,   利用采暖水加熱自來水的換熱型暖氣熱水器可利用已有供暖系統和自來水系統的資源.較少的能源費用供應生活熱水,因而已逐步受到市場的認可和用戶的青睞。假設普通家庭平均每天所需熱水量為100L,若加溫30℃,則所需熱量為12600kJ,如果使用煤氣加熱,需要消耗煤氣費用約1.7元/d;如果用電加熱,費用約2.02元/d;而若用采暖水來加熱,則費用約0.63元/d,且不會明顯地影響采暖品質。
        目前市場上使用的暖氣熱水器主要是用銅盤管加鑄鐵殼體制造的,其體積龐大,質量約50kg,盡管已有用銅管加不銹鋼殼體組成的熱水器問世,使單個熱水器質量減輕為810kg,但體積仍比較大,且成本提高。這些暖氣熱水器只有管內側靠流速較高和拐彎的作用有較高的傳熱系數,而殼側通道截面較大,流速很低,傳熱系數很低,因而總體傳熱系數亦較低。一般在供水溫度低于70℃時就不能達到加熱要求。此外若水壓較低,則難以克服細長銅管內的流動阻力,熱水出水量很小??梢娔壳笆袌錾鲜褂玫呐瘹鉄崴骷夹g含量較低,性能較差。
        熱流體與冷流體通過板束兩端的4個導通孔進出,釬焊型板式換熱器結構及特點釬焊型板式熱水器是一種由若干不銹鋼波紋板片組成的換熱器.并在相間的通道中流動傳熱。這種板式熱水器具有傳熱效率高、結構緊湊、質量可靠及利息較低等優點。筆者和有關單位開發的板式熱水器(圖1中采用了波紋板強化傳熱技術,使兩側流體都在曲折的通道中逆流換熱,可以成倍地提高傳熱系數。其形狀比現有銅管加殼體產品小巧得多,而性能已經達到國外引進的釬焊型板式換熱器的水平,但價格卻很低。
                                                                                從平安性能來看,釬焊型板式熱水器的承壓等級達到3MPa,遠逾越對暖通設備的要求。由于暖氣熱水器受熱源溫度和壓力的限制,不可能在運行中發生高于采暖水或者自來水的壓力,因而是絕對平安的由于受流體在曲折通道中拐彎時的沖刷作用,波紋通道的結垢速度要比平直通道的結垢速度慢得多,并且能自動脫落,因此無須擔心結垢和通道堵塞問題。但如果水系統中有纖維狀物質,則應考慮加過濾器。如果在使用多年后發現傳熱效果減弱,可考慮采用將熱水器掉頭并交換通道使用的方法,反向沖刷掉污垢。
       管式熱水器的尺寸為200mm800mm,對比實驗結果對已開發的板式熱水器和從市場上購買的1臺銅盤管加不銹鋼筒體的暖氣熱水器(以下簡稱管式熱水器)進行了性能對比實驗。板式熱水器的尺寸為312mm112mm32mm高×寬×厚).兩者的質量分別為1.8kg和8.6kg將上述2個熱水器并聯起來同時進行實驗,使通過兩者的采暖水體積流量都保持為6L/min,采暖水進口溫度為5085℃,每5℃丈量一組數據。自來水進口溫度為6℃,通過兩者的體積流量都調整為4.2L/min其實驗結果見圖2圖中G代表管式熱水器,B代表板式熱水器。由圖可見,采暖水進口溫度相同時,板式熱水器的自來水入口溫度比管式熱水器的約高出818℃。如果所需熱水的體積流量為4.2L/min,溫度為40℃,采用板式熱水器和管式熱水器所需的采暖水進口溫度分別為53℃和72℃。
    
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