循環(huán)冷卻器冷熱流體通過(guò)冷卻器板片傳熱,流體與板片直接接觸,傳熱方式為熱傳導(dǎo)和對(duì)流傳熱.提高板式冷卻器傳熱效率的關(guān)鍵是提高傳熱系數(shù)和對(duì)數(shù)平均溫差.提高冷卻器傳熱系數(shù)只有同時(shí)提高板片冷熱兩側(cè)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),減小污垢層熱阻,選用熱導(dǎo)率高的板片,減小板片的厚度,才能有效提高冷卻器的傳熱系數(shù)。
在發(fā)展的過(guò)程中，注意循環(huán)冷卻器的安全事項(xiàng)還是現(xiàn)如今必須要關(guān)注的：
1、設(shè)計(jì)指標(biāo)。冷卻器的設(shè)計(jì)指標(biāo)包括工作流體的種類及其流量、進(jìn)出口溫度、工作壓力和冷卻器效率等。航空航天器用冷卻器還應(yīng)包括允許的壓降、尺寸和質(zhì)量等。
2、總體布置。冷卻器的總體布置先要選定冷卻器的類型和結(jié)構(gòu)，流體流動(dòng)形式及所用材料，然后選熱傳熱表面的種類。要考慮運(yùn)行溫度和壓力等。
3、熱設(shè)計(jì)。冷卻器的熱設(shè)計(jì)包括傳熱計(jì)算，流阻計(jì)算及確定尺寸。進(jìn)行熱設(shè)計(jì)除技術(shù)性能指標(biāo)外，還需要有傳熱面的特性(包括換熱特性、流阻特性和結(jié)構(gòu)參數(shù))以及流體和材料的熱物性參數(shù)，可以講優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到冷卻器熱設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)于選定的各種冷卻器形式和傳熱表面，通過(guò)不同的角度進(jìn)行優(yōu)化分析，提供幾種可供選擇的方案。
4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。循環(huán)冷卻器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：
(1)根據(jù)較高工作溫度和較大工作壓力，以及熱設(shè)計(jì)和阻力計(jì)算結(jié)果，確定各部分的材料和尺寸，保證換熱在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的性能。
(2)根據(jù)工作溫度、壓力以及流體性質(zhì)，選擇焊接方法及密封材料。
(3)以保證流體分配的均勻性為目標(biāo)，進(jìn)行封頭、聯(lián)箱、接管及隔板等得設(shè)計(jì)。
(4)為滿足熱力和阻力性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)主要零部件須進(jìn)行強(qiáng)度校核，以避免在工作狀態(tài)下因強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致破壞或選型過(guò)厚而造成浪費(fèi)。
(5)要考慮維修(包括清潔、維修以及保養(yǎng)等)和運(yùn)輸?shù)囊蟆?br />
對(duì)于一些在特殊條件下工作的循環(huán)冷卻器，有的還須計(jì)算其在啟動(dòng)和停車時(shí)期內(nèi)的熱應(yīng)力，核算由于流體流動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，或?yàn)榱藴p少腐蝕和結(jié)構(gòu)而驗(yàn)算流速。總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)有相同的重要性，設(shè)計(jì)冷卻器時(shí)需要同時(shí)兼顧，并且應(yīng)該相互協(xié)調(diào)
5、設(shè)計(jì)方案抉擇。冷卻器熱設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，提供了結(jié)構(gòu)可供選擇的方案，然后循環(huán)冷卻器廠家根據(jù)評(píng)價(jià)的判據(jù)。考慮各種具體條件進(jìn)行抉擇。抉擇的條件對(duì)為定性的，如模具制造的條件，釬焊爐尺寸，運(yùn)輸限制，交貨日期、公司政策和競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度等都將影響選擇。評(píng)價(jià)判據(jù)指的時(shí)可以量化衡量的指標(biāo)，如重量、外形尺寸、泵送流體的耗費(fèi)、初始投資及壽命等。
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