以导热油为热介质的压板管路设计问题探d讨

加热系统

以导热油为热介质的压板管路设计问题探讨朱瑞华苏福马股份有限公司

与饱和蒸汽供热相比

,

导热油

有机热载数,,

努谢尔特数·

是反映对流放热强度的准则

体度点,

供热具有可在较低的运行压力下获得较高温可进行稳定的加热和精确的温度调节一,

,

节能雷诺数。

入。

节电,

、

节水等突出优点

由于这些优、

是反映流动状态的准则数

,

,

、针热宁供热技术在国内木材加工企仁愈来幻被

竺,

愈多的采川能源消耗和之一

在提高生产能力和产品质量一一

降低人

’

产成本力面起到了显著的作用

普朗特数尸提反映流体物性影响的准则数二

造板热压机是最广泛采用导热油为热介质的设备二

一

从用蒸汽加热到采用导热油加热,一

,

热介质变,

以卜诸式中。

热压板的介质流通管路设讨有无变化,

主要

一放热系数,

取决于饱和蒸汽与导热油放热形式和蒸汽在放热时是通过集态改变相变

的区别,

饱放热相

蒸汽从气态转化为液态完成的〕

一定型尺寸管内放热时取管的内径入一流体的导热系数、

,

丽导热油是通

一主流区流体平均流速一流体运动粘度

过强制对流的方式实现放热

通过集态改变

变

的放热强度要比导热油单相流体放热的强度所以,

一流体导温系数由。二、

。

大得多

在以导热油为热介质的压机压板,

可以得出一。

管路的设计计算过程中数一

以何种途径保证足够的。、

业主,

、尸

二

一入

‘

放热能力是非常重要的、

本文力图通过放热系一

管路压损的计算公式推导对胀板管路设计作,

通常证压板

工艺所要求的热流量仇为一定,

二

为保根据

探讨

供人造板压机的节能改造和新产品设计

工作表面温度的均匀性

要求导热油在压一

参考几个计算公式的推导

板进

、

出

「处的温差不能超过,

定的范围

流体比热的定义

有公式一

饱和蒸汽和导热油在仄板管路里的放热都可以按对流放热过程计算,

鸟式中

一

。

·

户

·

对流放热过程所传递的

热流量

’日

一“

·

厂

一

叼

式卜。

‘

认一每层压板导热油的体积流量一导热油的密度‘叹一导热油的定压比热‘

一对流放热系数、

示。

,

、

。

,、

一导热油在压板进,

、

出口处的温度℃,

。

一换热面积一流体和管路壁面温度飞导热油在压板管路里应工作在紊流状态验所得管内紊流放热的计算公式女下“以况一

进。

出口的油温温差被限定以后

在要求一、

。

定的供热量情况下

导热油的体积流量

也就为

实

一

定

,

并且有,岛乙一

,’‘

‘

式中

则导热油在压板管路内的平均流速为

加热系统

·

·

但对导热油在压板里放热的热流量口来说其数值大小不仅与放热系数面积也有关,

。

,

阶

·

兀

·

。

有关

,

和管道内表。

式中

这一点从式,

中可以看出

由

一每层压板导热油管路的回路数一管径。

于压板管道加工设备的限制

钻孔间距通常不易

改变。

,

也就是说钻孔的大小一般不会影响每块压,

根据导热油在压板管路里的放热系数计算和

板内的管路总长

则管道内表面积正比于管径。

导热油使用的有关资料介绍,

,

平均流速应不低于

所以管径

从放热系数。

和放热面积两方面,

某国外人造板压机压板管路里的导热油平

影响热流量口反比于管径

从式次幂。

可以看出

热流量仇对热流。

均流速

使用到接近代入·一

。

的

也就是说管径

将式叮·

,

量的影响并没有其对放热系数的影响强烈

一环响

管径和回路数对沿程阻力和油泵流量的影,

兀

·

了、

将式刀此

代人式·

有

虽然从前述推导可知通过减小管径

和减少回,

,、了

一“

路数都能增强导热油在管路里的放热这种增强的实际效果是有一定限度的引

但实际上速度的

嗯兀

·

·

’

。

。‘

增加增强了导热油流动的紊流程度从而增强了放目八

目

父

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气

于

热力又

,

但流速的增加同时增大了导热油流动的阻并且流动阻力的增加速度远大于放热强度的,

代人式人云凡二产

,

有’

,

口公

酬,吕

昭

增加速度速上升泵,

从而导致导热油泵驱动的动力消耗迅,

洲

。

除此之外,

由于导热油泵一般为离心

代入式、

,

有力·

而离心泵的输出流量会随管路阻力的增加而

,

一

迅速下降入

不适当的减小管径和减少回路数将会、

·

以·

几·

·

·

,

一

使热油泵的实际流量大大低于其名义流量而导致进出口油温温差加

大量下降。

压板供热不均匀和回路数。

,

工作质,

,

尸,

·

入

·

,一

、

力。

所以在确定管径,

时

必须

·

《

注意流速对流动阻力的影响

以上式中为每层压板管路总长度

管路转弯

从流体力学得知

由于阻力所引起的流体机,

处的矩形截面按简化为与圆管同直径的圆形截面

械能的损失称为水头损失

总水头损失为各沿程

计

。

水头损失乏和局部水头损失艺之和

管径和回路数对导热油放热的影响从式

、

二

中,

,

我们可以得知影响放热系数影响的程度,

勘汁励·

,

玖、·

一

扩欢一

艺

记欢一

的因素和每一因素对放热系数

。

从式中

式为一定,

可知

工艺所需要的热流量和进出口温差

乞人下十乙乌以

万一乙

在选定导热油型号后

由于在一定的工、

作温度下导热油的物性参数为一定样,,

、

、

,、

入

、

。

入一沿程阻力系数

,

其大小与雷诺数与管径的比值

、

管有

所以导热油的体积流量和管径。

也已确定

。

这

壁相对粗糙度

绝对粗糙度,

影响放热系数的主要因素为每层压板的管路