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板式换热器火用传递特性研究

2014-08-15

应用能源技术 2014年11期

(山西漳山发电有限责任公司,山西 长治 046021)

0 引 言

符号说明:

T0为环境温度,K;T为温度,K ;λ为导热系数,W/(m·K);cp为定压比热,J/(kg·k);Q为热量,J;dE为微元火用量,J;h,c为下标,热水和冷水; 1,2为下标,入口和出口;wh,wc为下标,板高温侧和板低温侧;Φ为导热量,J;A为面积,m2;iex为火用传递系数,W/(m2·K);L为板长,m;W为工质当量,J/(s·K);G为流量,kg/s。

板式换热器(PHE)是一种高效、紧凑的换热设备。由于在许多方面优于管壳式换热器,所以,尽管只有百余年的历史,但发展迅速,应用领域遍及国民经济各部门。它由一系列相互平行板片进行换热,具有较高的传热系数,一般为管壳式换热器的3~5倍,这就大大节约了换热面积,由于不锈钢价格低廉,板片机械压制,制造容易,降低了设备成本[1]。

目前对于板式换热器的研究大多为对其一些基本特性的研究,如:传热特性,热工与阻力性能,流动特性等等;以及对于板式换热器性能的数值模拟。但从火用传递的角度对板式换热器的换热特性进行分析评价的研究却是非常之少。

火用传递理论研究始于上世纪80年代,90年代传入我国并得到了长足的发展。它集中体现了能量传递过程中的热力学特性和传输学特性,属跨多学科的边缘学科,目前在动力、制冷、化工、等领域都有广泛应用[2-3]。火用传递理论传入我国后,我国一些研究者相继开展了有关研究。对导热过程中的热火用传递规律进行的研究,得出了一维稳态导热过程中的热火用传递方程和火用损失的计算公式,并得到了热火用传递的特殊规律。……

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