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板式換熱器中流體粘度變化對(duì)傳熱和壓降有什么影響？
流體粘度是板式換熱器運(yùn)行中的一個(gè)重要物性參數(shù)，它的變化會(huì)通過改變流體流動(dòng)狀態(tài)和傳熱機(jī)理，會(huì)同步影響到傳熱效果與壓降特性，而且這種影響往是規(guī)律性的。粘度本質(zhì)上會(huì)反映流體內(nèi)部的摩擦阻力，它與大小與溫度、壓力及流體成分密切相關(guān)，在艾克森板式換熱器中，溫度變化是導(dǎo)致粘度波動(dòng)的主要原因。
在板式換熱器的傳熱計(jì)算中，有效傳熱溫差與實(shí)際傳熱溫差是兩個(gè)極易混淆但本質(zhì)不同的概念，二者的差異體現(xiàn)在“理論理想化”與“工程實(shí)際化”的區(qū)別上。有效傳熱溫差又稱平均溫差，是基于傳熱理論推導(dǎo)的理想化溫差指標(biāo)，用于簡(jiǎn)化傳熱計(jì)算；實(shí)際傳熱溫差則是設(shè)備運(yùn)行中真實(shí)存在的溫差狀態(tài)，受多種工程因素影響。艾克森對(duì)兩者之間的差異進(jìn)行具體介紹：
1.有效傳熱溫差的計(jì)算需基于“逆流”這一理想流動(dòng)形式，通過冷熱流體的進(jìn)出口溫度進(jìn)行推導(dǎo)，常見形式包括對(duì)數(shù)平均溫差和算術(shù)平均溫差。對(duì)于板式換熱器，因板片間流道狹窄、流體擾動(dòng)強(qiáng)烈，接近理想逆流狀態(tài)，通常采用對(duì)數(shù)平均溫差，計(jì)算公式為Δtm=(Δt1-Δt2)/ln(Δt1/Δt2)，其中Δt1和Δt2分別為換熱器兩端冷熱流體的溫差。這種溫差是排除了所有非理想因素后的理論值，假設(shè)流體在流道內(nèi)溫度分布均勻、無(wú)熱量損失、流動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定。
2.實(shí)際傳熱溫差往往會(huì)偏離這一理論值，主要原因包括三方面：一是流動(dòng)形式偏離逆流，板式換熱器雖接近逆流，但多流程設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)順流段，導(dǎo)致局部溫差降低；二是熱量損失，設(shè)備殼體與外界環(huán)境存在溫差，會(huì)造成部分熱量散失，使實(shí)際參與換熱的溫差減小；三是流體分布不均，板片入口分配區(qū)設(shè)計(jì)不合理或結(jié)垢會(huì)導(dǎo)致流體偏流，部分流道溫差過大而部分過小，整體地實(shí)際溫差低于有效傳熱溫差。此外，艾克森板式換熱器內(nèi)部地流體的相變、粘度變化等也會(huì)影響實(shí)際溫差的穩(wěn)定性。
有效傳熱溫差是計(jì)算的基準(zhǔn)值，反映出板式換熱器的理論傳熱潛力；實(shí)際傳熱溫差是運(yùn)行的真實(shí)值，體現(xiàn)艾克森板式換熱器地實(shí)際換熱效果。工程中需要通過修正系數(shù)將有效溫差轉(zhuǎn)化為接近實(shí)際的計(jì)算值，來(lái)確保設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行的匹配性。
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