加热循环结构对系统末端加热效率的影响

宁华龙

1 概述

在工业生产及工程领域经常会用到热介质间接加热技术，以达到快速、均匀、温度受控的加热目的。然而，介质不同的循环线路则决定了其加热系统循环的设计结构，而在实际的工程应用中，由于系统循环结构的不同，往往决定了其不同区域的加热效率也是不同的。在日常应用最为广泛的并联回路中，这种现象更为普遍，特别是在加热初期，往往因为加热系统结构的原因而出现加热效率低下、温度难以控制等问题，处于系统相对末端的受热单元加热问题就显得更为棘手。下面就这一问题作简要探讨。

2 提出并分析问题

常见并联管路系统如图1所示。

图1 并联加热系统示意图

通常情况下，当所有加热负载全部处于工作状态下，由于沿程管道压力损失、介质惯性因素、加热初期比重、粘度、流动特性分布不均，以及介质重力抵消等缘故，处于主加热管道不同位置的压力分布也是不一致的。流体热介质会首先从距离热源最近的受热单元回流至低压管道。从系统设计的角度，负载流量总和应大于或等于热源的供给流量。这样，势必出现以下几种情况:1)所有受热单元管路开启，热介质短路回流，处于末端位置的受热单元因压力丧失甚至出现滞留或停流，现场指令性加热功能丧失;2)其他管路全部关闭，集中加热末端受热单元，造成系统严重节流乃至断路，热源出口部位紊流加剧，温度失控，而受热负载两端因介质对……