板式換熱器傳熱過程分哪幾個(gè)基本環(huán)節(jié)？

板式換熱器的重要功能是實(shí)現(xiàn)兩種或多種流體間的熱量傳遞，而這個(gè)傳熱過程可分為多個(gè)相互銜接的基本環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)既能獨(dú)立發(fā)揮作用，同時(shí)又是緊密關(guān)聯(lián)的，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)情況都都會(huì)直接地影響整體傳熱效果。明確這些基本環(huán)節(jié)，是分析傳熱性能、解決艾克森板式換熱器的傳熱問題的重點(diǎn)。

1.第一個(gè)基本環(huán)節(jié)是熱流體側(cè)的對(duì)流傳熱，即熱流體將熱量傳遞給換熱器的熱側(cè)板片表面。當(dāng)熱流體在流道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其與板片表面接觸的區(qū)域會(huì)形成一層極薄的邊界層，邊界層內(nèi)流體流速較低，熱量傳遞主要依靠導(dǎo)熱，傳熱阻力較大。而邊界層外的主流區(qū)流體擾動(dòng)劇烈，熱量傳遞以對(duì)流為主。因此，這一環(huán)節(jié)的傳熱效率取決于流體的對(duì)流傳熱系數(shù)，該系數(shù)與流體流速、黏度、熱導(dǎo)率等相關(guān)，流速越高、流體擾動(dòng)越強(qiáng)，邊界層越薄，對(duì)流傳熱系數(shù)越大，熱量傳遞越迅速。例如，當(dāng)熱水在板片流道內(nèi)高速流動(dòng)時(shí)，能快速將熱量傳遞給板片。

2.第二個(gè)基本環(huán)節(jié)是板片自身的導(dǎo)熱傳熱，熱量從熱側(cè)板片表面通過板片材料傳遞到冷側(cè)板片表面。板片作為傳熱的中間介質(zhì)，它的導(dǎo)熱性能直接決定了這一環(huán)節(jié)的阻力大小。板式換熱器的板片通常采用不銹鋼、鈦合金、銅等導(dǎo)熱性能優(yōu)良的金屬材料，材料的熱導(dǎo)率越高，導(dǎo)熱阻力越小，熱量傳遞越順暢。同時(shí)，板片的厚度也會(huì)影響導(dǎo)熱效果，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，板片越薄，導(dǎo)熱路徑越短，熱量傳遞損失越少。如果板片表面存在氧化層或污垢，會(huì)形成額外的導(dǎo)熱阻力層，明顯降低導(dǎo)熱效率，因此板片的清潔維護(hù)非常重要。

3.第三個(gè)基本環(huán)節(jié)是冷流體側(cè)的對(duì)流傳熱，即冷側(cè)板片表面將熱量傳遞給冷流體，這一環(huán)節(jié)與熱流體側(cè)的對(duì)流傳熱原理相似，但傳遞方向相反。冷流體在流道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，同樣會(huì)形成邊界層，板片冷側(cè)表面的熱量需要克服邊界層阻力才能傳遞給冷流體主流區(qū)。通過提高冷流體流速、優(yōu)化流道結(jié)構(gòu)增強(qiáng)流體擾動(dòng)，可減薄冷側(cè)邊界層，提高冷側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)，促進(jìn)熱量從板片向冷流體轉(zhuǎn)移。例如，冷水在流道內(nèi)與板片充分接觸并劇烈擾動(dòng)，能高效吸收板片傳遞的熱量，實(shí)現(xiàn)溫度升高。

這三個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，共同構(gòu)成了艾克森板式換熱器完整的傳熱鏈條。在實(shí)際應(yīng)用中，用戶需要針對(duì)各環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，優(yōu)化流體流動(dòng)狀態(tài)、選擇優(yōu)質(zhì)板片材料、加強(qiáng)板片清潔等措施，降低各環(huán)節(jié)的傳熱阻力，從而提升艾克森板式換熱器的整體傳熱性能。