太陽能熱水系統(tǒng)的常用換熱設(shè)備一、換熱設(shè)備簡介換熱器是如此一種設(shè)備，溫度不同的兩種流體（氣體或者液體）在換熱器內(nèi)流過時，為了防止它們之間的彼此混雜而用固體壁隔開，如此從進口到出口熱量從熱流體傳至冷流體，熱流體將被冷卻，而冷流體將被加熱。適用于不同介質(zhì)、不同工況、不同溫度、不同壓力的換熱器，結(jié)構(gòu)型式也不同，換熱器按換熱器的結(jié)構(gòu)可分為：浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器等。換熱器通常用在間接太陽能系統(tǒng)和輔助能源加熱設(shè)備與太陽能系統(tǒng)輔助加熱的系統(tǒng)中。在太陽能熱水系統(tǒng)，專門是間接式系統(tǒng)中應用最多是板式換熱器。半容積式換熱器（左）和板式換熱器（右）二、換熱設(shè)備的選擇注意事項1、太陽能集熱器收集的熱量，可直截了當加熱貯熱水箱中的水；也可通過熱交換器間接加熱貯熱水箱中的水。依照太陽能熱水系統(tǒng)按生活熱水與集熱器內(nèi)傳熱工質(zhì)的關(guān)系可分為下列兩種系統(tǒng)：直截了當系統(tǒng)和間接系統(tǒng)。間接太陽能熱水系統(tǒng)的熱交換器應依照水質(zhì)硬度、冷熱水系統(tǒng)壓力平穩(wěn)、系統(tǒng)形式及大小等條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后進行選擇。1）水質(zhì)總硬度大于150mg/L（以CaCO3計），冷熱水壓力平穩(wěn)要求較高的系統(tǒng)宜選擇半容積式、導流型容積式水加熱器。2）水質(zhì)總硬度小于150mg/L（以CaCO3計），且冷熱水壓力平穩(wěn)要求較低的系統(tǒng)可選擇快速式或半即熱式水加熱器?？傊?，采納熱交換器間接加熱生活熱水的系統(tǒng)適用于原水水質(zhì)易于在集熱器盤管或流道中結(jié)垢的高硬度水，同時適用于暴露在室外的集熱器具有較高防凍要求的場合。2、在利用熱交換器間接加熱的太陽能熱水系統(tǒng)中，熱交換器換熱不應明顯降低集熱器效率。當集熱器的太陽能收益達到可能的最大值時，熱交換器導致的集熱器效率降低不應超過10%。3、換熱器選擇時一定要跟連接的管路管徑相匹配，一樣應使管路的管徑小于換熱器管束的直徑。4、換熱器選擇時要明確換熱器的阻力特性，以便在以后的動力設(shè)備選型時準確運算管路阻力缺失。一樣都要乘以1.2的系數(shù)。5、換熱器的流速不宜過大，以使換熱充分。三、換熱設(shè)備的選型運算(一)差不多方程傳熱方程式Q=kFAt式中：Q是換熱器的換熱量，W；k是換熱器的傳熱系數(shù)，w/(E?c)；f是換熱器的換熱面積,E；At是熱媒與被加熱水的運算溫度差，即換熱器換熱表面的平均換熱溫度，°C；不同種類換熱器的At運算方法不同，詳見下面運算。熱平穩(wěn)方程式Q=qc(t't")=qc(t"t')m1111m2222式中：q是熱媒的定壓比熱容;KJ/(kg?C)C2是水的定壓比熱容;4.187KJ/(kg?C)t1、t;分不是熱媒介質(zhì)的進、出板換溫度；Ct'2、t2分不是水的出、入板換溫度；Cqm1、qm2分不是冷熱介質(zhì)的質(zhì)量流量,kg/s；(二)換熱器選型運算換熱設(shè)備運算要緊是依照集熱系統(tǒng)的換熱量求得換熱設(shè)備的換熱面積。太陽能熱水系統(tǒng)中的換熱器一樣用在間接系統(tǒng)和輔助能源系統(tǒng)中。間接太陽能熱水系統(tǒng)的換熱設(shè)備涉及到換熱器面積運算和二次側(cè)水泵選型運算。第一須知集熱系統(tǒng)換熱量。集熱系統(tǒng)的換熱量Kxfxqxcxpx(t-1)x1000Q—1rd—re1y式中Qz指集熱系統(tǒng)的換熱量(w)；Kt指太陽輻照度變化系數(shù)，一樣取1.5'1.8，取高限時對太陽能利用有利。f指太陽能保證率。q’d指用水定額,L/d;C指水的定壓比熱容，4.18KJ/(kg?°c)；Pr指熱水的密度，通常取1kg/L；［、匕分不是熱水終止和冷水水溫，c。Sy指年平均日日照小時數(shù)，可由圖集《太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計與安裝》06SS128上附表查取。2.換熱設(shè)備的換熱面積運算F—CrxQZ￡xkxAtj式中F指換熱設(shè)備的換熱面積(E)；C指集熱系統(tǒng)的熱損系數(shù)，一樣取1.1~1.2；￡指由于水垢和熱媒分布不均阻礙熱效率的系數(shù)，一樣為0.6~0.8；土指熱媒與被加熱水的運算溫度差，可按5~10C取值。集熱器性能好，溫差取高值，否之取低值。k指傳熱系數(shù),W/(E?C)，參見值如下：類型容積式水加熱器導流型容積式水加熱器半容積式水加熱器半即熱式水加熱器板式換熱器kW/(E?C)380~410680~1500810~25001600~21002000~3000注：當設(shè)備廠家提供經(jīng)測試的K值時，應以廠家提供的值為準。水加熱器熱媒與被加熱水的運算溫度差按下列公式運算對不同的水加熱器，熱媒與被加熱水的運算溫度差運算方法不同。涉及到不同的換熱器，單獨運算溫度差時，可按下式運算：1）容積式水加熱器、導流型容積式水加熱器、半容積式水加熱器；t+1t+1

△t=—memz+—czJ22式中：△t.指運算溫度差°°c。tmc、t次熱媒的初溫順終溫，ctc、tz被加熱介質(zhì)的初溫順終溫，c2）快速式水加熱器、半即熱式水加熱器△t=―'max人^fflinJ△t

lnmax△tmin式中△tmax指熱媒與被加熱水在水加熱器一端的最大溫度差，c；△tmin指熱媒與被加熱水在水加熱器另一端的最小溫度差，c；若換熱器采納逆流方式，現(xiàn)在：△t=t—t，△t=t—tmaxhicominhocit指換熱器高溫熱媒（來自太陽能集熱系統(tǒng)）入口平均溫度（C）；hitco指被加熱水的出口平均溫度（C）；tho指高溫熱媒出口平均溫度（C）；tci指被加熱水的入口平均溫度（C）；板式換熱器屬于快速式水加熱器。熱媒的運算溫度應符合下列規(guī)定：1）熱媒為飽和蒸汽時的熱媒初溫、終溫運算：熱媒的初溫t:當熱媒為壓力大于70Kpa的飽和蒸汽時，按飽和蒸汽的溫度運算；壓力小mc于或等于70Kpa時，按100°C運算；熱媒的終溫七:應由經(jīng)熱工性能測定的產(chǎn)品提供，可按：容積式水加熱器的盎=七；導流型容積式水加熱器、辦容積式水加熱器、半即熱式水加熱器的t.=50C~90C。2）熱媒為熱水時的熱媒的初溫、終溫運算：熱媒為熱水時，熱媒的初溫應按熱媒供水的最低溫度運算；熱媒的終溫七:應由經(jīng)熱工性能測定的產(chǎn)品提供，當熱媒的初溫二=70~100C時，其終溫可按：容積式水加熱器的t=60~85C；導流型容積式水加熱器、半容積式水加熱器、半即mz熱式水加熱器的t=50C~80CO二次側(cè)（水箱和換熱器之間）水泵的初步選擇運算包括二次側(cè)水泵的揚程和流量運算。一次側(cè)流量運算詳見集熱系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)章節(jié)。1）流量運算（1）依照熱平穩(wěn)方程式，對板式換熱器兩側(cè)的熱、冷流體有：Q=qc（廠t''）=qc（t''t，）m1111m2222其中：q是熱媒的定壓比熱容;KJ/（kg?C）C2是水的定壓比熱容;4.187KJ/（kg?C）t1、t；分不是熱媒介質(zhì)的進、出板換溫度；C（要與間接式集熱系統(tǒng)設(shè)計運算溫度對應）t2'、t2分不是水的出、入板換溫度；C（（要與間接式集熱系統(tǒng)設(shè)計運算溫度對應）qm1、qm2分不是冷熱介質(zhì)的質(zhì)量流量,kg/s則二次側(cè)水泵的流量為：qxcx（t'-1'、）qm2=4X'（t''-t'J2222）揚程（估）運算H=h+h+h+hXexjzf式中：Hx-二次側(cè)循環(huán)泵的揚程（m）；―二次側(cè)循環(huán)管道的沿程與局部阻力缺失（m）；h.―二次循環(huán)流經(jīng)換熱器的阻力缺失（壓力降）（m）；流經(jīng)板式換熱器產(chǎn)生的壓力降，具體不同廠家的產(chǎn)品略有不同，在沒有廠家的數(shù)據(jù)的條件下，一樣不大于5m水柱，最大一樣不大于8m水柱。其他換熱器的參數(shù)依照生產(chǎn)廠家產(chǎn)品具體而定。h^—換熱器與水箱最低水位的幾何高差（m）；hf—附加壓力（m），2~5m。四、太陽能熱水系統(tǒng)中常用的換熱設(shè)備（一）板式換熱器1、板式換熱器簡介板式換熱器是由一系列具有一定波浪形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過半片進行熱量交換。它與常規(guī)的管殼式換熱器相比，在相同的流淌阻力和泵功率消耗情形下，其傳熱系數(shù)要高出專門多。板式換熱器的型式要緊有框架式（可拆卸式）浪板、水平平直波浪板和瘤形板片三種。板式換熱器的型式要緊有框架式（可拆卸式）浪板、水平平直波浪板和瘤形板片三種。1）板式換熱器的差不多結(jié)構(gòu)和釬焊式兩大類，板片形式要緊有人字形波1、固定壓緊板2、法蘭接口3、橡膠墊圈4、不銹鋼板片5、活動壓緊板6、下導梁7、上導梁8、夾緊螺栓9、支柱板式換熱器要緊由框架和板片兩大部分組成。板片由各種材料的制成的薄板用各種不同形式的磨具壓成形狀各異的波浪，并在板片的四個角上開有角孔，用于介質(zhì)的流道。板片的周邊及角孔處用橡膠墊片加以密封?？蚣苡晒潭▔壕o板、活動壓緊板、上下導桿和夾緊螺栓等構(gòu)成。板式換熱器是將板片以疊加的形式裝在固定壓緊板、活動壓緊板中間，然后用夾緊螺栓夾緊而成。2）板式換熱器的特點（板式換熱器與管殼式換熱器的比較）板式換熱器以其以下優(yōu)點受到廣泛的使用：（1）體積小，占地面積少；（2）傳熱效率高；（3）組裝靈活；（4）金屬消耗量低；（5）熱缺失??；（6）拆卸、清洗、檢修方便；（7）板式換熱器缺點是密封周邊較長，容易泄漏，使用溫度只能低于150°C，承擔壓差較小，處理量較小，一旦發(fā)覺板片結(jié)垢必須拆開清洗結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間專門小的空間即可提供較大的換熱面積，不需另外的拆裝空間；相同使用環(huán)境下，其占地面積和重量是其他類型換熱器的1/3?1/5。2、板式換熱器的運行原理圖冷熱流體逆向流淌，通過間壁換熱。3、板式換熱器選擇運算參數(shù)板式換熱器的選型運算要緊是確定換熱器的換熱面積。由上面換熱器的面積運算公式確定。若要廠家進行換熱器的校核運算，需提供以下數(shù)據(jù)：A總換熱量；B冷熱側(cè)的介質(zhì)；C冷熱側(cè)介質(zhì)各自的進出口溫度；D最高工作溫度；E最高工作壓力；F兩側(cè)承諾的壓力降。G換熱器的尺寸要求等（二）蒸汽噴射器當熱源是蒸汽鍋爐或者市政熱力高溫蒸汽時，能夠通過蒸汽噴射器換熱加熱水箱當中的水。噴射器吸入冷液體，與蒸汽在噴射器內(nèi)部混合，將被加熱的液體噴入儲備水箱。在專門多應用中，噴射器造成的循環(huán)是一個優(yōu)點。如此可保證充分混合從而幸免了溫度分層現(xiàn)象。我公司通常采納斯派莎克蒸汽噴射器。蒸汽噴射器的特點與優(yōu)點：設(shè)計緊湊，重量輕，安裝方便，在水箱內(nèi)可不能產(chǎn)生阻礙；對大容量要求容易進行多噴管安裝；在噴管內(nèi)蒸汽和冷水進行充分混合，安靜，高效，加熱經(jīng)濟；在水箱內(nèi)產(chǎn)生強烈的循環(huán)流淌，排除熱分層現(xiàn)象，可不能形成二次蒸汽；整體采納不銹鋼結(jié)構(gòu)，長的使用壽命，無須修理和愛護；多種口徑和連接方式，用途廣泛，能滿足大部分客戶要求。蒸汽噴射器的換熱原理圖保

蒸充確

內(nèi)水￥靜

管冷合安

噴和混行

在汽分運保

蒸充確

內(nèi)水￥靜

管冷合安

噴和混行

在汽分運蒸汽噴射器加熱系統(tǒng)與工作原理示意圖：蒸汽噴射器固定在水箱壁上。運行時，操縱器通過水箱內(nèi)水溫采集點的溫度，自動操縱蒸汽進入噴射器，通過蒸汽噴射器噴頭加熱水箱內(nèi)的水。

控制器它作用控制賽蝶嘴％時0電氣控制系統(tǒng)控制『控制器它作用控制賽蝶嘴％時0電氣控制系統(tǒng)控制『IFB表盤式財表蒸汽噴射器設(shè)計選型方法參數(shù)表及蒸汽流量的估算日需水量(噸)所需蒸汽噴射量(kg/h)在不同的噴射器進口壓力情形下所需噴射器的型號及數(shù)量2(barg)3(barg)4(barg)5(barg)6(barg)3180IN25M1個IN25M1個IN151個IN151個IN151個5300IN25M1個IN25M1個IN25M1個IN25M1個IN151個10600IN40M1個IN25M1個IN25M1個IN25M1個IN25M1個201200IN40M1?2個IN40M1個IN40M1個IN40M1個IN25M1個或IN40M1個301800IN40M1?2個IN40M1?2個IN40M1個IN40M1個IN40M1個503000IN40M2?3個IN40M2個IN40M2個IN40M2個IN40M1?2個804800IN40M3?4個IN40M3個IN40M2?3個IN40M2個IN40M2個1006000IN40M4?5個IN40M3?4個IN40M3個IN40M3個IN40M2?3個更高的排量用兩個或更多的嘴射器并聯(lián)。這些是經(jīng)驗數(shù)據(jù)不能用于關(guān)讖啊應用，估算蒸汽流量

用于水加熱1000C1ooa300002D000100QOO7DOOO50000-30ODO-20QQO10GOC70005000更高的排量用兩個或更多的嘴射器并聯(lián)。這些是經(jīng)驗數(shù)據(jù)不能用于關(guān)讖啊應用，估算蒸汽流量

用于水加熱1000C1ooa300002D000100QOO7DOOO50000-30ODO-20QQO10GOC70005000蒸占哺咐梆mh2003W6001DOOS000500010000(20000-200DOO.展汽峙肘眥喝hu-q一?據(jù)仍壺烏屐尊q_?為深￥LHO1蘭-一艱與盤&.亳號-一二漫翌?q_o-ne一M理汰.-100000-70如口-50ODO材質(zhì)艇氐體不銹鋼316」臥嘴射器排鼠用丁加熱的箱體深達3米并排空到大氣，控制閥的選擇會影響蒸汽的排檢：限制條件本體設(shè)計等級PN財

最大飽和蒸汽條件:

17.0barg/207cC.

Kv值IN15-&-1.55]N25M-KV9.2IN4CM-KV14.5換#Cv(UK)-KVXO.97CV(USJ-kvXLL7下刑圖表用于估算加熱水箱時所需要肘每小時蒸汽能母或銅爐蛤水帝的溫升?時于聊?爐瓣水布，F(xiàn)漕始水疏屈等于.策汽.孩發(fā)雖加卜作丹顯。舉例］，水箱尺］1.5mX2mXL,5m<■內(nèi)從IB〔加熱到匠技水箱龍滿水帶容根?4.5e'?45卯升45網(wǎng)kp、查圖表可得聽苛的菇汽酬螢I55tg?h辱轅尺寸勺例I相同-1H如或：IJ聞力禎分鐘.因此國孟的加熱劇好悖所以所需的腳藏旭也為3儡例如t465皿二3,銅爐蛤水拍熱腺界到9。C共有町臺鼬甲每臺最大薪發(fā)量為仍O(shè)flO1"排污率足3%總的燃爐蒸發(fā)ft=2?加。1皿+總的朋爐幗溫凱*。聊10DOM所以給好量2()堿4-10002］UOOlh板從圖表中得出所需接阿排屈-LOOOkE/h.系統(tǒng)斯派莎克提供完整成譽的系統(tǒng)包括控制部，閥II以

及其它附屬產(chǎn)品，如何訂購1—斯派莎克蒸汽噴射器［N25MscrewedI'BSP316L不銹鋼-安裝注意事項噴射器可安裝在蒸汽供應管道上或直截了當安裝在水箱壁上的內(nèi)螺紋接口上。關(guān)于專門大的設(shè)備，要安裝多個噴射器。噴射器安裝在水槽中較低的位置，最好是位于中線，水平噴射蒸汽。管道能夠在水槽內(nèi)也能夠在水槽外，蒸汽管道必須固定良好，防止振動和水槽壁的應力。建議在螺紋接口使用合適的膠粘。管道的口徑與噴射器的口徑相同，管道口徑如下：噴射器管徑表噴射器數(shù)量型號最小管徑2IN1520mm2IN40M65mm3IN40M80mm兩個噴射器或蒸汽噴射器與水槽壁之間至少要保證150mm的距離，同時噴射器的出口則應盡可能的遠離水槽壁.。斯派莎克蒸汽噴射器安裝修理指南如下：4014061/2Pir%arcoIM-P401-27ARIssue2蒸汽噴射器IN15,IN25虬IN40M安裝維修指南安全仔細閱讀安全信息手＞IMGCM-10.蒸汽噴射器工作于能產(chǎn)生嚴重黃傷和熱強水流的溫度。不要觸換或靠在加熱的水槽，即使水看起來是涼的。保證未開啟的水槽音足夠的通氣管并且通氣管不能被堵塞"蒸汽供應骨道要被固定防止振動和對水槽壁產(chǎn)生掩力影響,水槽必須要制作牢固并且進行必安的支撐/固定防止振動如坷有任何疑問請答詢當?shù)氐乃古啥伎斯こ處煛?/p>

簡介斯派薄克蒸汽噴射誓主要用J-礦「水槽'I1用蒸汽加熱水或其它流轉(zhuǎn)'I作時.旌汽的喧射將水炊環(huán)形布置的孔吸入、混合,再嗅入水情中。噴射器引起的德環(huán)保證了充分的混合.并使瓜槽內(nèi)溫度盡描一致。隕制條件本體設(shè)計壓力PN25~域人飽種I-■I-1rjt少tnir1掘汽條件"harg最高推薦加然^77IN25M/IN4OM-螺:綻正；安-W便療.?片111r...IN混M/■?N4M蝶蚊遮接左水■槽壁I"安裝.聽供悶的IamflFTVl0城(1/L)接II為外螺紋(BSPTnJiNPT)或平蜉接口o它們可安裝在水糟壁搓I「上成木糟內(nèi)的管道toTN15H1'^螺紋ft妝怯裝"水柩聯(lián)上利1A"內(nèi)螺紋安轅蒸汽供應濘進“洼I；擋||懦廣鈕一噴射體上的加強明是仇花變求更高流屋時，可平行安裝兩個成多個嘖W棉-管道口徑停道I「性月嘖射輸IN25M/IN4OM-螺:綻正；安-W便療.?片111r...IN混M/■?N4M蝶蚊遮接左水■槽壁I"25ihiu管道用于I盅5虬10JDJi^iijiJUJ'lNdOM.安裝多個多射殖時營道I［徑如卜：-噴射捋姓國型號最小曾符IMh-0rn1M0MS5iiiriIMOM80mtii建議安裝方式岐時尚衣徂:-水平安霰：-低位娜在木槽的中心線,(.單個噴射器〉，距離水:岫壁最小力EJng-小水桔底.噴射褓可安?公柞水糟聯(lián)的螺紋按以上，或女裝在短管上盡可能靠近水糟底?管道可以在水糟A.也叫在水■槽外。建議彳偵3兇蟀絞接|1川合適的螺紋粘接刮，晾JJ牌的照射II不佳被水槽內(nèi)討東凸，如管證、支盤板擋日\—水牌內(nèi)準廿湛在:水TN15嘖射棒9ABTsstie2蒸汽供應許泣IN25M/IN4OM糟壁上〈連接在固定保IE孔不能被站塞為了/行安耕，噴射器勺水槽壁的距離耍垛可能大-卜-血箍供值小印商:-吐?:H痢i；最小水