Comment réduire la perte de charge des échangeurs de chaleur à calandre et à tubes

1. Optimiser la conception structurelle des échangeurs de chaleur
Choisissez le diamètre et la longueur du tube appropriés :
Un diamètre de tube plus petit peut augmenter le débit de fluide et améliorer dans une certaine mesure l'efficacité du transfert de chaleur, mais cela augmentera également la perte de pression. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner le diamètre de tube approprié en fonction de la demande de débit réelle et de la chute de pression admissible.
De même, la longueur du tube affectera également la perte de pression. Un trajet de tube trop long augmentera la résistance à l'écoulement du fluide, ce qui entraînera une perte de pression accrue. Lors de la conception d'un échangeur de chaleur, la longueur du tube doit être raisonnablement déterminée pour équilibrer les performances de transfert de chaleur et la perte de pression.
Optimiser l’espacement et la disposition des tubes :
Un espacement raisonnable des tubes peut garantir que le fluide peut s'écouler sans problème dans le trajet de la coque, réduisant ainsi la résistance à l'écoulement et la perte de pression. Un espacement plus grand des tubes peut réduire la résistance au frottement du fluide, mais cela réduira la zone de transfert de chaleur. Par conséquent, il est nécessaire d’équilibrer les performances de transfert de chaleur et la perte de pression.
De plus, différentes dispositions de tubes affecteront également la perte de pression. Par exemple, une disposition en triangle équilatéral a généralement de meilleures performances de transfert de chaleur qu'une disposition en carré, mais la perte de pression peut également être relativement importante. Lors de la conception d'un échangeur de chaleur, vous pouvez choisir une disposition de tubes appropriée en fonction de la situation réelle.
Réglage raisonnable des chicanes :
La fonction des déflecteurs est de modifier le sens d’écoulement du fluide et d’améliorer l’efficacité du transfert de chaleur. Cependant, une conception déraisonnable du déflecteur augmentera la résistance à l’écoulement du fluide et entraînera une perte de pression accrue.
Lors de l’installation des déflecteurs, l’espacement, la forme et la hauteur d’encoche appropriés doivent être sélectionnés. Un espacement plus petit des déflecteurs peut améliorer l’efficacité du transfert de chaleur, mais augmenter la perte de pression. La forme et la hauteur de l'encoche du déflecteur affecteront également l'état d'écoulement et la perte de pression du fluide.
2. Améliorer les caractéristiques d'écoulement des fluides
Améliorer l'uniformité du débit de fluide :
Un débit de fluide inégal entraînera une perte de pression locale accrue. En optimisant la conception d'entrée et de sortie de l'échangeur de chaleur et en plaçant les plaques de guidage dans la coque, l'uniformité du débit de fluide peut être améliorée et la perte de pression locale peut être réduite.
Contrôler le degré de turbulence du fluide :
Le degré de turbulence approprié peut améliorer l'efficacité du transfert de chaleur, mais un degré de turbulence trop élevé augmentera la perte de pression. Le degré de turbulence du fluide peut être contrôlé en sélectionnant le débit de fluide approprié, en adoptant une structure spéciale de surface du tube d'échange thermique ou en ajoutant des promoteurs de turbulence.
Réduisez les impuretés et la saleté dans le fluide :
Les impuretés et la saleté présentes dans le fluide adhéreront à la surface du tube d'échange thermique, augmenteront la résistance à l'écoulement et entraîneront une perte de pression accrue. Par conséquent, le fluide doit être prétraité pour éliminer les impuretés et la saleté, et l'échangeur de chaleur doit être nettoyé et entretenu régulièrement.
3. Sélectionnez les fluides et les conditions de fonctionnement appropriés
Sélectionnez des fluides à faible viscosité :
La viscosité du fluide a une grande influence sur la perte de charge. Les fluides à faible viscosité génèrent moins de résistance au frottement pendant le processus d'écoulement et la perte de pression est relativement faible. Par conséquent, lors de la sélection du fluide de travail de l'échangeur de chaleur, des fluides à faible viscosité doivent être sélectionnés autant que possible.
Contrôler la température et la pression du fluide :
La température et la pression du fluide affecteront ses propriétés physiques, affectant ainsi la perte de pression. De manière générale, une augmentation de la température entraînera une diminution de la viscosité du fluide et une diminution de la perte de charge. Cependant, des températures trop élevées peuvent avoir un effet négatif sur le matériau et les performances d'étanchéité de l'échangeur thermique.
De même, une augmentation appropriée de la pression du fluide peut augmenter le débit et améliorer l’efficacité du transfert de chaleur, mais cela augmentera également la perte de charge. Lors de la sélection des conditions de fonctionnement, il est nécessaire de prendre en compte de manière globale les performances de transfert de chaleur, la perte de pression, ainsi que la sécurité et la fiabilité de l'équipement.
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