毛央平,毛绍融(杭州杭氧股份有限公司,浙江省杭州市东新路388号310004)摘要:随着空分设备大型化,为其配套的换热器体积也不断增大,由此带来的偏流问题会降低换热器的传热效率。从板翅式换热器的设计、制造和外围管道布置两方面分析了引起换热器偏流的原因,并提出解决换热器偏流问题的措施。关键词:板翅式换热器;中图分类号:TB65715偏流;传热性能;流动性能;管道布置文献标识码:Adeflectionofplate2finheatexchangerofAnalysisoflarge2sizedairseparationplantMaoYangping,MaoShaorong(HangzhouHangyangCo.,Ltd.,388DongxinRoad,Hangzhou310004,Zhejiang,P.R.Abstract:Withlargesizingofairseparationplant,thevolumeofitsnecessaryheatexchangerceaselesslyincreases,andthusitsresulteddeflectionlowerstheheattransferefficiencyofheatexchanger.Thecausesforthedeflectionofplate2finheatexchangerareanalyzedfromitsdesignandmanufactureandthearrangementofsurroundingpipelineandthecountermeasuresforthesaiddeflectionareproposed.Keywords:Plate2finheatexchanger;Deflection;Heattransferperformance;Flowperformance;Pipeline板翅式换热器是一种被广泛应用的高效、紧凑式换热器,多用于大型空分设备。随着空分设备大型化,配套换热器总体积逐渐增大,单个换热单元截面积增大,换热单元数也增多。例如,目前为60000m3/h空分设备配套的主换热器共由20台换热器组成,每台截面尺寸为1250mm×1250mm。这容易引起一些换热器偏流问题,使换热器传热效率大大降低。换热器本身的设计、制造和管道布置都会引起偏流,下面就这两点加以讨论。引起的流道内流量不同,流道内部阻力越大,流经的流量就越少,以达到进、出口压力均衡。设计单台换热器需考虑宽度方向和厚度方向的气流均布问题,尽可能使每个流道对称布置。在同层流道内,宽度越宽,越要合理设计导流片,使得流体在宽度方向的任一处流道长度都一致,这样才能保证气流在宽度方向均布。在换热器厚度方向,封头形状的设计、进出口管位置的布置、接管的大小都会引起厚度方向同种流体各层之间流量不均匀。在换热器内部,翅片是板翅式换热器的关键零部件,对整台换热器的传热性能和流动性能起决定作用。影响这两个性能的因素很多,主要为翅片的1换热器的设计、制造尽可能避免偏流,提高换热器换热效率,是节能降耗的需要。偏流是由于换热器内部阻力不同而收稿日期:2009203203;修回日期:2009212230作者简介:毛央平,女,1965年生,教授级高级工程师,1988年毕业于华中科技大学制冷与低温技术专业,现为杭州杭氧股份有限公司设计院副院长。·45·(2)由于刀具磨损,新刀具和旧刀具所冲制的翅片摩擦因子f值会不同。当冲制的翅片f值与新刀具的差值大于标准范围时就应更换刀具。应确定刀具的合理使用寿命,“刀具不损坏不换”的状况不允许存在。(3)控制新刀具的质量。由各个新刀具加工出来的翅片f值相差很大,这主要与刀具本身质量和刀具安装有关系。因此建议严格控制刀具的检验及刀具安装间隙等影响翅片性能的要素。113钎焊工艺的影响钎焊是决定板翅式换热器翅片尺寸变形量的关键工艺。要保证流体分布的均匀性,同一种流体的每一层通道,其翅片尺寸的变形程度也要求均匀。也就是说,不管这股流体的通道在换热器的什么部位,都要求有一样的翅片尺寸变形量(热变形量)。每一层翅片的高度,不仅受零件制造误差的影响,而且在更大程度上受制于钎焊工艺。首先,在钎焊过程中,由于温度在产品的各个方位上不可能完全相等,因此产品的热变形程度在产品的各个方位上也不相同,温度高的地方,钎料流失得多;更重要的是,此处零件比温度低的地方热变形量大,使通道高度变低。其次,翅片热变形量在很大程度上受压力的制约,由于产品的夹紧力相同,因此产品本身的重量对热变形的影响很大。重量影响是由上而下逐渐增加的,产品最上部的重量影响仅是零件本身的重量影响,而下部的重量影响则是整个产品所有零件重量叠加形成的影响。所以产品最上部的一些通道层的翅片所受压力小、热变形量小;而产品最下部的一些通道层的翅片所受压力大、热变形量也大。这种由于翅片所受压力的不同而造成的变形不等,严重影响了...