板式換熱器的污垢熱阻是衡量長期運行效率的關鍵參數,指的是換熱介質中的雜質在板片表面沉積形成污垢層,導致熱量傳遞阻力增加的數值,單位為m2?K/W。它的取值需結合介質類型、水質處理工藝、運行溫度等實際工況確定,既不能忽視污垢對換熱的影響,也不能盲目取過高值導致換熱器設計冗余,艾克森總結出一套行業標準+工況適配的原則。
1.從行業標準與常規取值來看,不同應用場景的污垢熱阻有明確的參考范圍,其中集中供暖、生活熱水等以“清潔水” 為介質的場景,取值最為常見且穩定。根據《GB/T 16409-2019 板式換熱器》及《工業余熱余壓利用通用技術導則》,當換熱介質為經過軟化處理的自來水如集中供暖二次網水,硬度≤0.6mmol/L時,污垢熱阻通常取0.0001-0.0002 m2?K/W;如果水質未經軟化處理,由于易形成水垢,污垢熱阻需提高至0.0003-0.0005 m2?K/W;對于含少量雜質的工業循環水,污垢熱阻取值為0.0005-0.001 m2?K/W;而含油污、顆粒的介質,污垢熱阻需取0.001-0.003 m2?K/W,部分污染嚴重的工況甚至需取0.005 m2?K/W以上。
2.從取值的實際意義來看,污垢熱阻直接影響換熱器的設計面積與運行壽命。在換熱器設計階段,如果污垢熱阻取值過低,會導致設計的換熱面積不足——運行初期換熱效果尚可,但隨著污垢沉積,換熱效率會快速下降,可能出現二次網供水溫度不達標、系統能耗增加等問題;如果取值過高,則會導致換熱器設計面積過大,增加設備成本與安裝空間,造成資源浪費。例如,在集中供暖系統中,如果二次網水硬度為0.5mmol/L,污垢熱阻取0.0002 m2?K/W,設計換熱面積為100 m2即可滿足需求;如果誤取0.0005 m2?K/W,那么設計面積就會增加至130 m2,設備成本提高30%以上,且運行中會因換熱面積冗余導致流體阻力增大,增加循環泵能耗。
3.污垢熱阻的取值還需結合運行維護措施動態調整。如果系統配備完善的水質處理設備,可定期清除或抑制污垢形成,此時污垢熱阻可取較低值;如果維護頻率低、水質管理薄弱,則需適當提高取值,預留污垢沉積的換熱余量。同時,運行溫度也會影響污垢熱阻——當熱流體溫度超過60℃時,水垢沉積速度會加快,此時需適當提高污垢熱阻取值,避免短時間內污垢層厚度超標。
板式換熱器的污垢熱阻取值需基于實際工況,結合介質清潔度、水質處理水平、運行溫度綜合確定,確保設計既滿足長期運行需求,又避免成本浪費,是艾克森板式換熱器選型中不可忽視的關鍵參數。
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