不同形式的封頭對換熱器的影響

　　板翅式換熱器作為一種典型的新型緊湊式換熱器，封頭以其 的優(yōu)點， 地應用于能源、動力、化工、冶金、機械、原子能、航空和航天等領域。但由于在設計、安裝時密度波的不穩(wěn)定性和壓降等原因造成流體在其內(nèi)部分配不均勻，封頭而物流分配的不均勻會引起換熱器內(nèi)局部通道的尺e發(fā)生變化，進而導致?lián)Q熱器整體效能的下降¨ 。

　　針對物流分配引起換熱器效能的影響因素，文獻[3—6]研究發(fā)現(xiàn)物流分配的不均勻性主要發(fā)生在封頭部分，而導流片部分的不均勻性，主要是由封頭的來流不均勻所引起的。根據(jù)封頭結構對物流分配的影響規(guī)律，筆者在數(shù)值模擬和實驗

　　的基礎上設計了孔板型封頭結構，對比研究了兩種改進型的孔板封頭和基本封頭對換熱器內(nèi)部物流分配及阻力 性的影響。

　　1 實驗系統(tǒng)及內(nèi)容

　　實驗系統(tǒng)采用空氣作為實驗工質(zhì)，實驗系統(tǒng)如圖1所示，主要由空氣回路系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。為了實現(xiàn)對截面小流量和溫度的測量，將試件的流動截面劃分為30個小區(qū)域，每個小區(qū)作為一個通道，可以進行小通道的流量和壓差測量。

　　分別對3種不同結構的封頭(圖2)進行實驗，研究其對換熱器內(nèi)部物流分配及阻力(即進出口壓差)的影響。3種封頭設定如下：

　　a.工業(yè)上普遍應用的基本封頭，其結構尺寸與文獻[6]中定義的封頭A一致，設定為A型封頭。

　　b.孔板型封頭結構，在基本型封頭內(nèi)部1/2高度的地方加入一不均勻打孔擋板。根據(jù)所加擋板類型，定義順排擋板為B型封頭，錯排擋板為c型封頭。

　　2 實驗結果的分析與討論

　　2.1 相同尺e下不同封頭結構物流分配的比較

　　為了便于不同封頭結構下進行比較，故將30路出口通道流速展開成一維直線，圖3為Re=1 5o0時3種封頭板翅式換熱器流速分布情況。從中可以看出基本型封頭A物流分配存在著嚴重的不均勻性，中問兩排通道的流速明顯大于其余四排通道的流速，隨著通道遠離總管軸線，其內(nèi)部流量呈減小的趨勢，對應入口管附近的第l2和17個通道的速度值極高， 速度為2.270m/s;而遠離入口管處于截面四角的第1、5、26、30個通道速度值極低， 小速度為0.228m/s， 流速比0 為9.951，不均勻參數(shù)s 為0.652m/s。

　　力瑞集團以生產(chǎn)封頭為主，可整體或分瓣壓制,完成￠159--￠6000mm，厚度2--100mm各種材質(zhì)鍋爐壓力容器用封頭，還可生產(chǎn)冶煉業(yè)用爐帽、爐底、鋼水包等，另外我公司還有一條空間鋼結構配套件焊接球、螺栓球生產(chǎn)線，各項性能指標達到GB150-1998、GB50205-2001等標準，封頭產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，封頭深受廣大用戶的贊譽。