定形机余热回收板翅式换热器的设计与性能优化

曹先仲, 娄辉清, 陈骁军, 沈一峰

Design and performance optimization of plate-fin heat exchangers for waste heat recovery of stenters

CAO Xianzhong, LOU Huiqing, CHEN Xiaojun, SHEN Yifeng

表2 结构参数对通道内特性与宏观性能的影响机制

Tab.2 Influence mechanism of structural parameters on internal characteristics and macroscopic performance

结构参数 变化 对内部流动与 传热特性的影响 对宏观性能的 工程影响 工程设计 启示 减小翅 片间距 比 流通面积减小,流速增大;涡流增强,扰动加剧;热边界层破坏,对流换热系数提高 换热量显著提升,但压降大幅增加 适用于换热性能要求高、泵功裕量充足的场景;α=0.5时换热增益优于压降代价,为优选 增大通 道间距 流通面积增大,流速降低;壁面剪切力减弱;热边界层增厚,传热强度下降 压降显著降低,运行能耗减少,但单位体积换热量略有下降 适用于压降敏感或能耗受限系统;d=2.0 mm时压降降幅显著,换热损失小,综合最优 最优组 合(d= 2.0 mm, α=0.5) 在强扰动与低平均流速间取得平衡;维持较高换热系数,避免热边界层过厚 综合评价系数最高,实现高效换热与合理流动阻力的最佳匹配 为余热回收系统提供高效、低阻的设计基准