影響板式換熱器流動阻力的主要因素

流體在流過板式換熱器的過程中，沿程存在各種流動阻力。流阻的大小與流體的物性、流速及板式換熱器流道的幾何特征有關。要滿足板式換熱器工作需要的流體流量和流速，必須在換熱器的流體進出口間建立一定的壓差，以克服流體流過換熱器流道時所遇到的流阻。換熱器流道中流體壓力的變化，在某些情況下，也會對傳熱發(fā)生影響。

一、換熱器流阻計算的目的

計算流體流過換熱器的壓力降，作為選泵的依據。在換熱器中有相變時，流阻造成的流體工作壓力的改變將會改變流體的飽和溫度，改變了它與另外流體之間的溫差，影響力傳熱。

二、換熱器流動阻力的構成

1.單項流

摩擦阻力：由于流體的黏性和流體質點之間的相互位移，流體與板間流道固體比面產生摩擦所引起的阻力。流速越高、黏度越大、壁面越粗糙、流程越長，摩擦阻力越大。

局部阻力：由于各種局部障礙而引起流體流動方向改變或速度突然改變所產生的阻力。局部阻力的大小與局部障礙的幾何形狀、尺寸大小、流動形態(tài)和壁面粗糙度有關。

2.兩項流

摩擦阻力：由于汽相混入引起液相增速，汽相流滑動速度對液膜造成的湍流效應等因素的影響，使摩擦阻力大于單相流。實用上常以兩相流中只有液相成分時的摩擦阻力乘以相應倍數的方法求解兩相流的摩擦阻力。

局部阻力：兩相流的局部阻力比單相流更復雜。如流體通過彎管時的局部阻力，單項流是渦流和流場變化引起的，兩相流是相分離和兩相之間的滑動比的變化引起的，所以計算式比單項式復雜的多。

加速阻力：加速阻力是由于流動過程中兩相流的密度和速度的改變引起的壓力損失。一般，加速阻力與摩擦阻力、重力阻力相比較小，但在高熱負荷的氣液兩相流中，加速阻力增大到可與摩擦阻力相比的程度。

重力阻力：重力阻力是在垂直流道中因高度差而引起的阻力損失。

三、泵耗功率的影響

板式換熱器所需要的流體泵耗功率，在很大程度上取決于壓力降的大小，即與流體的物性及流道的當量直徑有關。對于高密度的流體，則泵耗功率較小，壓力降對設計的影響較小。相反，對于低密度流體，所需功率就很大，換熱器設計時就必須對壓力降加以注意。

流體泵耗功率正比于質量流速或雷諾數的三次方。因此，若通過流速的提高來獲取稍高的傳熱系數，經濟上可能是不合理的。

四、各部分分壓力降的大小對流道內流速分布均勻性的影響

若換熱拌面換熱部分分壓力降在總壓力降中占主要部分，則換熱面各部分流速較均勻。若進口角孔等壓力降很大，則將引起換熱面流道中各部分流速分布明顯不均勻，從而影響換熱器的傳熱性能。