广一水泵丨分析离心泵特征的板式换热器

流体流经板式换热器进行换热，在流动的过程中，因着摩擦，流体和板壁产生阻力。在板式换热器工作时，需要水泵动力设备为其提供动力。

在实际的生产中，广一水泵作为常用的机械动力设备，使用在板式换热器的机组中。

在板式换热器大量使用以前，板式换热器和离心泵是分别设计的。离心泵工作在不同的工况下，它的功率，效率和扬程会随着流量的变化而变化。在板式换热器当中，流量也是影响换热器换热效果的重要参数之一。

根据广一水泵厂的分析可知，板式换热器的换热效果与流体的流速有关，在一般情况下，流速越高，对流换热系数越高，换热性能越好，换热面积也就越小，这样，机组的前期成本也就越小；但是随着流速的增加，流速随着增加，动力消耗随之上升，板式换热器的运行成本就会快速上升。为此在满足生产需要的前提下，选如何使板式换热器和离心泵工作在最佳工作点，实现两者参数的匹配，使板式换热器机组在运行时取得更好的经济性能，值得我们去探索。

从离心泵的性能曲线上我们可以看到，在不同的流量下，离心泵的轴功率和效率有着很大的差距，为了降低能耗，节省能源，选择合适的泵，并使泵工作在合适的工况。

从工程的角度出发，广一管道泵作为动力设备，用在板式换热器机组中时，在满足基本的性能要求的前提下，重点关注的是泵的轴功率和工作效率。

离心泵的主要性能参数有扬程、轴功率、效率等。在一定转速下，以上参量与流量的关系可以用曲线表示，这些曲线称之为性能曲线，主要包括H-V扬程与流量性能曲线、P-V轴功与流量性能曲线、n-V效率流量曲线。相关的参数在以下做简要介绍。1、扬程扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量。2、轴功率轴功率是指有原动机通过转轴输出的功率，轴功率一部分对流体做功，另一部分是克服各类摩擦做功。3、效率效率n是指泵在单位时间内实际输出到泵外的功率与轴功率之比。

泵的主要性能参数如前面所述。这些参数之间有着一定的相互关联，泵的性能曲线证实反映这些参数变化的曲线。

由于广一水泵的内部流动较为复杂，影响其性能的较多，目前不能用理论计算的方法得到这些参数的精确的数量关系，性能曲线一般通过实验和数值模拟分析来确定。

广一水泵厂在离心泵的流动特征进行了分析和研究，对某一类号的单级单吸清水泵的流动特征进行了数值分析和实验验证。当工作介质为清水时，该型号离心泵的额定转速2900r/min，额定流量13.9L/s，设计扬程20._54m，轴功率为3.54kW，设计效率79.05%。

对板式换热器进行了热力学建模，讨论了压降，流速和流程组合等因素对板式换热器的换热面积的影响。换热板片是板式换热器重要的组成部分，当考虑到板式换热器的综合运行成本时，还要考虑到板式换热器机组运行时的动力消耗。当热负载一定时，板式换热器的换热面积与流道中的的流速有关，一般流速越大，流体的对流换热系数就越大，此时的板式换热面积就越小；但是流速越大时，板式换热器对流体的阻力越大，如此会有更大的动力消耗。板式换热器的换热面积花费和动力消耗带来的费用不能兼顾，如何在两者中进行权衡，在满足换热的基本要求下，如何使板式换热器的总体的运行成本最小值得我们去研究。

本文通过对离心泵的运行特性进行分析，得到离心泵在不同的流量下，用多项式拟合泵功率、效率、扬程与流量的关系式。从板式换热器机组的整体的经济性能出发，综合考虑板式换热器的换热性能和功耗。通过建立数学模型，以板式换热机组的总成本为目标函数，通过对板式换热器的流速，流量的控制，对板式换热器机组的经济性能进行了优化，得到了初步的结果。

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