板式换热器计算
板换换热器计算公式
板换换热器计算公式
板换换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于化工、石油、食品、医药等行业。它通过板式换热器内部的板片将两种流体进行换热,达到升温或降温的目的。在工程实际中,需要对板换换热器进行计算和设计,以确保其换热效果和运行安全。本文将介绍板换换热器的计算公式及其应用。
一、板换换热器的热传导计算。
板换换热器的热传导计算是指在给定的工况下,计算板换换热器内部的传热系
数和传热面积。其计算公式如下:
1.传热系数的计算。
板换换热器的传热系数可以通过Nusselt数计算得到,Nusselt数的计算公式为:Nu = hL/k。
其中,Nu为Nusselt数,h为传热系数,L为板片间距,k为传热介质的导热系数。通过该公式可以计算出板换换热器内部的传热系数。
2.传热面积的计算。
传热面积的计算是指在给定的工况下,计算板换换热器内部的传热面积。传热
面积的计算公式为:
A = Q/(UΔT)。
其中,A为传热面积,Q为换热量,U为总传热系数,ΔT为温度差。通过该
公式可以计算出板换换热器内部的传热面积。
二、板换换热器的压降计算。
板换换热器的压降计算是指在给定的工况下,计算板换换热器内部的流体压降。其计算公式如下:
ΔP = f(ρv^2/2)。
其中,ΔP为压降,f为摩擦阻力系数,ρ为流体密度,v为流速。通过该公式
可以计算出板换换热器内部的流体压降。
三、板换换热器的换热面积计算。
板换换热器的换热面积计算是指在给定的工况下,计算板换换热器内部的换热
面积。其计算公式如下:
A = (mCpΔT)/(UΔTm)。
其中,A为换热面积,m为质量流量,Cp为比热容,ΔT为温度差,U为总传
板式换热器计算及公式
板式换热器选型计算的方法及公式
(1)求热负荷Q
Q=G.ρ.CP.Δt
(2)求冷热流体进出口温度
t2=t1+ Q /G .ρ .CP
(3)冷热流体流量
G= Q / ρ .CP .(t2-t1
(4)求平均温度差Δtm
Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2 (5)选择板型
若所有的板型选择完,则进行结果分析。
(6)由K值范围,计算板片数范围Nmin,Nmax
Nmin = Q/ Kmax .Δtm .F P .β
Nmax = Q/ Kmin .Δtm .F P .β
(7)取板片数N(Nmin≤N≤Nmax )
若N已达Nmax,做(5)。
(8)取N的流程组合形式,若组合形式取完则做(7)。
(9)求Re,Nu
Re = W .de / ν
Nu =a1.Re a2.Pr a3
(10)求a,K传热面积F
a = Nu .λ / de
K= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0
F= Q /K .Δtm .β
(11)由传热面积F求所需板片数NN
NN= F/ Fp+ 2
(12)若N<NN,做(8)。
(13)求压降Δp
Eu = a4.Re a5
Δp = Eu .ρ.W2 .ф(14) 若Δp>Δ允,做(8);
板式换热器选型计算的方法及公式
板式换热器选型计算的方法及公式
1.确定传热要求:
首先,需要确定所需传热量。传热量可以根据质量流量、入口温度和出口温度计算得出。
传热量=质量流量×热容×(出口温度-入口温度)
其中,热容是指流体单位质量温度升高1°C所需的热量。
2.计算传热面积:
传热面积是板式换热器选型时需要考虑的重要参数。传热面积的大小直接决定了换热器的尺寸和材质。
传热面积=传热量/(传热系数×温差)
其中,传热系数是指流体在单位时间内通过单位面积的换热器所传热量与温差之比。
3.确定传热系数:
传热系数是指在单位时间内通过换热器的单位面积所传热量与温差之比。传热系数的大小取决于流体的性质、流速以及流体与表面之间的热传导方式。
传热系数=温差/(1/内壁传热系数+1/外壁传热系数+污物膜传热系数+△Rf)
其中,△Rf为板片的几何阻力。
4.确定换热器的型号:
通过以上计算,得到传热面积和传热系数。根据这些参数,可以选择合适的换热器型号,比如板式换热器的型号、规格等。
5.确定换热器板数:
根据传热面积和换热器的尺寸,可以确定所需的板数。板数的选择需要考虑流体的流速以及板间距等因素。
6.计算换热器的热负荷:
热负荷是指在单位时间内通过换热器的热量。
热负荷=传热量/单位面积
通过热负荷的计算,可以确定是否符合换热器的设计要求。
以上是板式换热器选型计算的基本方法及公式。在实际应用中,还需要考虑到一些特殊因素,例如流体的腐蚀性、压力损失、流速限制等。因此,在实际选型计算中,需要根据具体要求进行修正和调整,以确保选用的换热器满足应用需求。
板式换热器的计算方法
板式换热器的计算方法
一、换热面积的计算
1.换热面积的计算公式:
换热面积=换热量/换热系数
其中,换热量为所需换热量,换热系数为换热器材料和传热介质的传热系数,需要通过实验或经验公式来确定。
2.单个换热板的换热面积的计算:
单个换热板的换热面积=换热面积/换热板数量
根据所需的换热面积和换热板的数量,可以得到单个换热板的换热面积。
二、传热系数的计算
传热系数是指单位时间内单位面积上的换热量与温差之比,计算传热系数是为了确定换热器的换热效率。
1.平均传热系数的计算公式:
平均传热系数=1/(1/内部传热系数+Σ(厚度/导热系数)+1/外部传热系数)
其中,内部传热系数和外部传热系数可以通过换热器的材料和实验数据来确定,厚度和导热系数可以通过板式换热器的设计参数来确定。
2.内部传热系数的计算:
内部传热系数=0.023*(流体的物性参数)^0.8*(流体的雷诺
数)^0.8/(流体的普朗特数)^0.4
内部传热系数与流体的物性参数、雷诺数和普朗特数有关,需要通过实验数据或经验公式来计算。
三、流体参数的计算
流体参数主要包括流体的物性参数、雷诺数和普朗特数。
1.流体的物性参数的计算:
流体的物性参数包括密度、粘度、比热容等,可以通过流体的温度、压力和化学成分来确定,也可以通过实验测定得到。
2.雷诺数的计算:
雷诺数是流体流动的一种无量纲数,表示流体内部动力和惯性力的比值,计算公式为:
雷诺数=流体的密度*流体的流速*物体的特征尺寸/流体的粘度
可以通过流体的物性参数和流动条件来计算雷诺数。
3.普朗特数的计算:
普朗特数是流体流动的一种无量纲数,表示动力和传热之间的比值,计算公式为:
板式换热器的计算方法
板式换热器的计算方法
板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数
平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参
数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。目前,越来越多的厂家采用
计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。以下简
要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准则关
联式为基础的设计计算方法。
以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的:
总传热量(单位:kW).
一次侧、二次侧的进出口温度
一次侧、二次侧的允许压力降
最高工作温度
最大工作压力
如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。
温度
T1 = 热侧进口温度 * A3 F7 y& G7 S+ Q
T2 = 热侧出口温度 3 s' _% s5 s. T" D0 q4 b
t1 = 冷侧进口温度 & L8 ~: |; B: t2 M2 w$ z
t2= 冷侧出口温度
热负荷
热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为:0 B N/ I" A+ m0 z' H9 ~
(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)
在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。
(1)无相变化传热过程
式中
Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;# Q/ p3 p: I4 ~0 N' I)
W
mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s;+ Z: I9 b- h9 h" r3 P) {/ ^
板式换热器换热面积计算公式
板式换热器换热面积计算公式
板式换热器是一种常见的热交换设备,被广泛应用于各个领域。
它的设计和选型过程中,换热面积的计算是十分重要的一部分。换热
面积的计算公式如下:
A = Q / (U ΔTm)
其中,A代表换热面积;Q代表热量传递速率;U代表总传热系数;ΔTm代表平均温差。
首先,我们来了解一下换热器的作用原理。换热器的主要功能是
实现两个流体之间的热量交换,以使一个流体的温度升高或降低,而
另一个流体的温度相应地降低或升高。通过这种热量交换,可以实现
能量的有效利用,提高能源利用效率。
在换热器设计中,换热面积的计算是非常重要的。换热面积的大
小直接影响到换热效果和设备的投资成本。如果换热面积过小,可能
导致热量传递不充分,影响换热效果;如果换热面积过大,则会增加
设备的体积和成本。因此,正确计算换热面积是确保换热器性能达到
设计要求的关键。
换热面积的计算公式中,Q代表热量传递速率,通常使用Q= m × Cp × ΔT的公式计算,其中m代表流体的质量流量,Cp代表流体的
定压热容量,ΔT代表流体的温度差。这个公式的原理是根据热量传递的基本方程进行推导得出的。
U代表总传热系数,是指换热器表面与流体之间传热能力的总和。它包括了传热介质的导热能力、传热表面的传热系数以及换热器的换
热方式等因素。根据具体的应用场景和设计要求,可以通过经验公式、理论计算或实验测试等方法来确定总传热系数。
ΔTm代表平均温差,是指两个流体之间的温度差的平均值。在实
际应用中,由于流体在换热过程中温度的变化是不均匀的,因此需要
计算平均温差。可以通过对进出口温度的测量和计算来求得平均温差。
板式换热器选型计算
板式换热器选型计算
1.确定换热量
首先需要确定板式换热器的换热量,也就是两种介质之间需要传递的
热量。根据实际工程需求和介质的热物性参数,计算出换热量的大小。换
热量的计算公式如下:
Q = m * cp * ΔT
其中,Q为换热量,m为流体的质量流量,cp为流体的平均比热容,
ΔT为介质的温度差。
2.确定换热面积
换热面积是决定换热器性能的重要参数之一、根据换热量和换热系数
的关系,可以求得所需的换热面积。换热面积的计算公式如下:A=Q/U
其中,A为换热面积,U为换热系数。
3.确定换热器尺寸
根据换热器的设计要求和性能参数,可以确定换热器的尺寸。主要包
括板片的长度和宽度,以及换热器的厚度。根据实际工程需求和制造工艺
的限制,确定合适的尺寸。
4.确定板片数量
根据换热面积和单片换热面积,可以确定所需的板片数量。根据实际
工程需求和制造工艺的限制,确定合适的板片数量,通常采用偶数个板片。
5.确定流体通道
确定流体通道是板式换热器选型计算的重要步骤。根据介质的性质和
换热条件,选择适合的流体通道方式,例如并流式、逆流式或交叉流式。
6.确定板片间距
板片间距是决定流体通道宽度的参数,对换热器的性能具有很大的影响。根据实际工程需求和制造工艺的限制,确定合适的板片间距。
7.确定流体速度
流体速度是板式换热器选型计算中的关键参数之一、根据换热器设计
要求和流体性质,确定合适的流体速度,通常根据实际工程经验进行估算。
8.确定板片材料
根据介质的性质和工艺要求,选择合适的板片材料。常见的板片材料
有不锈钢、钛合金、镍合金等,需要根据介质的腐蚀性和温度要求进行选择。
板式换热器的计算方法
板式换热器的计算方法
可以参考及引用,未全部原创
平板式换热器计算方法
一、简介
平板式换热器是一种可以有效地提高能源利用率和热能交换效率的设备,能够在恒定的受热面积和有限的空间内进行热能交换。它包括一个或多个平板,可用作传热元件,从而实现对液体和气体系统中的能量进行交换。由于液体均匀流动容易形成物质层,因此平板式换热器的温度和流量都可以容易地控制。
据统计,平板式换热器的市场需求量正在快速增长,这主要是因为它相比其他换热器,可以在更小的空间中进行更高效的热能交换,为客户提供更好的投资回报率。因此,如何正确计算平板式换热器的热力学性能及结构参数就变得尤为重要。
二、计算方法
(一)计算传热面积
传热面积是平板式换热器性能的关键因素,而平板数则是决定传热面积的基本参数。
A=W*H*N[m²](1)
其中,W为平板换热器的单块宽度,H为高度,N为平板数。
(二)计算导热系数
平板换热器的导热系数可以用热损失系数K来评估,K值大,热损失量就大,热性能较差;K值小,热损失量就小,热性能较好。
板式换热器换热计算所使用到的公式和常用参数
板式换热器换热计算所使用到的公式和常用参数
1、换热的热平衡公式:
热介质质量* 热介质比热*(热介质进口温度- 热介质出口温度)
=冷介质质量* 冷介质比热*(冷介质出口温度- 冷介质进口温度)
其中,质量单位是kg,温度单位是℃,比热单位是KJ/(㎏*℃)
常用的物质的比热:C油= 2.2KJ/(㎏*℃) C水= 4.18KJ/(㎏*℃)
C脂肪酸= 2.8KJ/(㎏*℃)
蒸汽的总热能:=(C水*△T+蒸发焓2257KJ)/kg
2、板式换热器的传热公式:
Q= A * K * LMTD
其中,Q=换热量,单位是W
K=传热系数,单位是W/m2℃
A=有效换热面积,单位是m2
LMTD=对数平均温差=((热介质进口温度-冷介质出口温度)-(热介质出口温
度- 冷介质进口温度))/ln((热介质进口温度-冷介质出口温度)/(热介质出口温度- 冷介质进口温度))
常用几种换热的传热系数参考值:
水冷却油时的换热系数是:0.62 W/m2℃
油冷却油时的换热系数是:0.50 W/m2℃
蒸汽加热油时的换热系数是:0.85 W/m2℃
3、流体管道压力损失计算公式:△P=(0.02*v2/d)*ρ*L
其中:△P--代表流体在管道中的压力损失,单位Pa
v---代表流体在管道中的流速,单位米/秒
d---代表流体流过的管道直径,单位米ρ--代表流体的密度,单位千克/米3 L---代表管道长度,单位米
板式换热器的计算方法
板式换热器的计算方法
板式换热器的计算是一个比较复杂的过程,目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU 法。在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线
估算方法。目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、
方便、准确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法,该方法是以传热和压降准
则关联式为基础的设计计算方法。
以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的:
总传热量(单位:kW).
一次侧、二次侧的进出口温度
一次侧、二次侧的允许压力降
最高工作温度
最大工作压力
如果已知传热介质的流量,比热容以及进出口的温度差,总传热量即可计算得出。
温度
T1 = 热侧进口温度 * A3 F7 y& G7 S+ Q
T2 = 热侧出口温度 3 s' _% s5 s. T" D0 q4 b
t1 = 冷侧进口温度 & L8 ~: |; B: t2 M2 w$ z
t2= 冷侧出口温度
热负荷
热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系,在换热器保温良好,无热损失的情况下,对于稳态传热过程,其热流量衡算关系为:0 B N/ I" A+ m0 z' H9 ~
(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)
在进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。
(1)无相变化传热过程
式中
Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;# Q/ p3 p: I4 ~0 N' I) W
mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s;+ Z: I9 b- h9 h" r3 P) {/ ^
板式换热器选型计算
换热量MW 1.1
一、设计参数热侧冷侧
介质水水
进口温度℃4510
出口温度℃4040
质量流量t/h189.231.5333
二、确定管口:
选取流速m/s 1.5 1.5
管口直径mm211.2386.23
选取管口mm150150
实际流速m/s 2.970.50
三、对数温差△t
△t1
△t2
四、传热系数 K w/m2·℃
五、换热面积m2
换热裕量
六、最终换热面积m2板换代号
七、实取换热面积m2采暖
八、板型板型85
九、单片换热面积m2单片面积m20.9
板间流通面积m2流通面积m20.002071十、所需流程12最小面积m275
十一、所需板片数最大面积m2200所需流道管口尺寸mm200
实际板间流速m/s0.490.1680m2以下50
实际传热系数K w/m2·℃
80~110m2以
下65
110m2以上85
最大流量 m3450
最大流速
m/s0.6 1751.943
5
30
34.69
45
0.35
0.35
0.00168
13.9528
2500
31.53
10%
129
64
S08空调采暖采暖空调采暖采暖656555353520
0.650.650.550.350.380.25969 0.0020710.001680.001680.001680.0012531040.0010049
505040251510
16012080504530
20015015015010080
500280280300
0.60.50.50.5
板式换热器的计算方法
板式换热器选型计算
板式换热器是一种高效紧凑型热交换设备,它具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、拆装方便、操作灵活等优点,目前广泛应用于冶金、机械、电力、石油、化工、制药、纺织、造纸、食品、城镇小区集中供热等各个行业和领域,因此掌握板式换热器的选型计算对每个工程设计人员都是非常重要的。目前板式换热器的选型计算一般分为手工简易算法、手工标准算法及计算机算法三种,以下就三种算法的特点进行简要的说明。
一、手工简易算法
计算公式:F=Wq/(K*△T)
式中 F —换热面积 m2
Wq—换热量 W
K —传热系数W/m2·℃
△T—平均对数温差℃
根据选定换热系统的有关参数,计算换热量、平均对数温差,设定传热系数,求出换热面积。选定换热器型号,计算板间流速,通过广州迅标提供的传热特性曲线及流阻特性曲线,查出实际传热系数及压降。若实际传热系数小于设定传热系数,则应降低设定传热系数,重新计算。若实际传热系数大于设定传热系数,而实际压降大于设定压降,则应进一步降低设定传热系数,增大换热面积,重新计算。经过反复校核,直到计算结果满足换热系统的要求,最终确定换热器型号及换热面积大小。这种算法的优点是计算简单,步骤少,时间短;缺点是结果不准确,应用范围窄。造成结果不准确的原因主要是样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线是一定工况条件下的曲线,而设计工况可能与之不符。此外样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线仅为水―水换热系统,在使用中有很大的局限性。
以下给出低温冷却水及40℃热水两套换热系统实例加以说明采用手工简易算法得出的计算结果与实测结果的差别:
简单计算板式换热器板片面积
简单计算板式换热器板片面积
板式换热器是一种常用的换热设备,广泛应用于工业生产中的加热、
冷却和蒸馏等过程中。板式换热器具有结构紧凑、换热效率高、适应性强
等优点。在设计和选择板式换热器时,需要计算板片的面积,以满足所需
的换热量。下面将介绍如何简单计算板片的面积。
1.确定热量传递要求:首先需要明确需要板式换热器传递的热量,即
换热器的热负荷。热负荷可以通过计算所需的热量流量和温度差来确定,
公式如下:
Q = mcΔT
其中,Q表示热负荷(热量),m表示质量流量,c表示物质的比热容,ΔT表示温度差。
2.选择板式换热器类型和换热面积:根据热量传递要求选择合适的板
式换热器类型,并确定所需的换热面积。不同类型的板式换热器具有不同
的换热面积特性,通过数据手册或专业软件可以获得相应的换热面积数据。
3.计算换热面积:根据所选的板式换热器类型和换热面积,可以使用
以下公式计算换热面积:
A=Q/UΔTm
其中,A表示换热面积,Q表示热负荷,U表示整体传热系数,ΔTm
表示平均温度差。
4.确定整体传热系数:整体传热系数U是一个综合性的参数,表示单
位面积上的换热能力。整体传热系数受到多种因素的影响,包括板片材料、
板片间距、流体性质等。该参数可以通过实验测定或根据经验数据进行估算。
5.确定平均温度差:平均温度差ΔTm是指换热过程中流体的平均温度差,根据具体的运行条件和流体性质可以确定。
通过上述步骤,可以计算出板式换热器所需的换热面积。需要注意的是,在实际设计和选择中,还需要考虑其他因素,如压降、流体速度等,以确保换热器工作的可靠性和经济性。因此,在实际工程中,更加复杂的计算方法和专业软件被广泛应用。
板式换热器计算
根据公式q = k·f·△TM,
F = Q / K .Δtm
Q-热流(W)
ΔTM-对数平均温差(℃)
F-传热面积(m * m)
板式或波纹式应根据换热场合的实际需要确定。对于大流量,允许压降较小的情况,应选择阻力小的板型,否则应选择阻力大的板型。
根据流体压力和温度,确定可移动类型或钎焊类型的选择。为了避免过多的板,板之间的低速度和低的热传递系数,对于较大的热交换器,必须更加注意这个问题。
计算方法和公式
(1)求热负荷Q
Q = G.ρ.CP.Δt
(2)求出冷热流体的进出口温度
t2 = t1 + Q / G。
(3)冷热流体流量
G = Q /ρ.CP。(t2-t1)
(4)计算平均温差ΔTM
ΔTM =(T1-T2)-(t2-t1)/ in(T1-T2)/(t2-t1)或ΔTM =(T1-T2)+(t2-t1)/ 2(5)选择板子类型
如果选择了所有板类型,将对结果进行分析。
(6)从K值的范围计算板数Nmin,nmax的范围
Nmin = Q / Kmax .Δtm .F P .β
Nmax = Q / Kmin .Δtm .F P .β
传热系数和压降的计算是根据不同制造商的产品性能曲线得出的。性能曲线(标准相关性)通常来自产品性能测试。对于缺乏性能测试的板形,还可以通过参考尺寸方法根据板形的特征几何尺寸,通过一些国际通用软件采用来获得准则相关性。
扩展数据:
原理:
可拆卸的板式换热器由许多波纹状的薄板组成,这些薄板由垫片以一定的间隔密封,并由框架和压缩螺钉重叠并压缩。板和垫圈的四个角孔形成了流体的分配管和收集管。同时,冷,热流体被合理地分离以在每个板的两侧的流动通道中流动,并且通过板进行热交换。
板式换热器选型计算的方法及公式
对数温差△t=((Ti-to)-(To-ti))/ln((Ti-
to)/(To-ti))
Ti:热流体进口温度,单位(K)
To:热流体出口温度,单位(K)
ti:冷流体进口温度,单位(K)
to:冷流体出口温度,单位(K)
ln:自然对数
用板式换热器就是要选择板片的面积,它的选择主要有两种方法,但这两种都比较难理解,最简单的是套用公式
Q=K×F×Δt,
Q——热负荷
K——传热系数
F——换热面积
Δt——传热温差(一般用对数温差)
传热系数取决于换热器自身的结构,每个不同流道的板片,都有自身的经验公式,如果不严格的话,可以取2000~3000。最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。
一般东北的热负荷选65W/平方米,乘以建筑面积得总的热负荷,然后通过:热负荷等于流量乘以温差来求得流量等相关技术参数,最后换算出换热面积。
建议选用板式换热器。
板式换热器选型设计原则及方法
板式换热器选型计算的方法及公式发布时间:2008-05-27
(1) 求热负荷Q
Q=G.ρ.CP.Δt
(2) 求冷热流体进出口温度t2=t1+ Q /G .ρ .CP (3) 冷热流体流量
G= Q / ρ .CP .(t2-t1
(4) 求平均温度差Δtm
Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2 (5) 选择板型
若所有的板型选择完,则进行结果分析。
(6) 由K值范围,计算板片数范围Nmin,Nmax
Nmin = Q / Kmax .Δtm .F P .β
Nmax = Q / Kmin .Δtm .F P .β
板式换热器计算
根据公式q=k·f·△TM,
F=Q/K.Δtm
Q—热流(W)
ΔTM对数平均温差(℃)
F——传热面积(m*m)
板型或波纹型应根据换热场合的实际需要确定。对于流量大、允许压降小的情况,应选用低阻力的板式,否则应选用阻力大的板式。
根据流体压力和温度,确定可移动式或钎焊式。为了避免板数过多,板间速度慢,换热系数低,对于较大的换热器,必须更加重视这一问题。
计算方法及公式
(1)求热负荷Q
Q=G.ρ。CP.Δt
(2)计算冷热流体的进出口温度
t2=t1+Q/G。
(3)冷热流体流动
G=Q/ρ。CP.(T2-t1)
(4)计算平均温差ΔTM
ΔTM=(T1-T2)-(T2-T1)/in(T1-T2)/(T2-T1)或ΔTM=(T1-T2)+(T2-T1)/2(5)选择线路板类型
如果选择了所有电路板类型,将分析结果。
(6)从K值的范围计算板数Nmin和nmax的范围
Nmin=Q/Kmax.Δtm。F P.β
Nmax=Q/Kmin。Δtm。F P.β
根据不同厂家的产品性能曲线计算传热系数和压降。性能曲线(标准相关性)通常来自产品性能测试。对于缺乏性能试验的板形,也可以根据板形的特征几何尺寸,通过国际上的一些软件,利用参考尺寸法得到各判据之间的相关性。
扩展数据:
原则:
可拆卸板式换热器是由许多波纹薄板组成,这些波纹薄板以一定的间隔用垫片密封,并由框架和压紧螺钉重叠压缩。板和垫片的四个角孔构成配液管和集液管。同时,冷、热流体被合理分离,在每一块板两侧的流道中流动,并通过板进行热交换。
板式换热器的最佳设计计算是在已知温差比NTUE的条件下,合理确定其型号、工艺流程和换热面积,使ntup等于NTUE。
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进口温度(℃) t1′ 25
出口温度(℃) t1〞 20
压强降(kpa) ≤
△P1
100
流量(kg/h) q1
25
符号 被加热水 t2′ 16 t2〞 20 △P2 100 q2 31.31728
3.传热量Qo
公式 Qo=q1﹒cp1﹒(t1〞-t1′)/3600
℃)
15.实际换热面积计算
对数平均温差 Δt1m
公式 Δt1m=(Δtmax-Δtmin)/㏑(Δtmax/Δ
数值
4.48 ℃
温差修正系数 Ψ 0.92
转热温差 Δtm
公式
Δtm=ΨΔt1m
数值
4.12 ℃
传热面积A
A=Q/
公式
(K* Δ
tm)
数值
0.01 ㎡
校核ε
公式 数值
ε =|AA1|/ A 9.28 ≤
8.流道数 加热水n1
公式
数值 被加热水n2
n1=A s1′ /As
0.014374268
加热水
项目(单位) 符号
定性温度(℃)
t1
密度(kg/m3)
ρ1
定压比热容 kJ/(kg• ℃)
cp1
导热系数W/(m•℃) λ1
流体运动粘度m2/s ν1
Pa﹒s
μ1
普兰特数
Pr1
2.流体物
说明: 1.红色底色部分表示需要人工输入(查表或 2.绿色底色部分表示由计算机执行公式计算 3.黄色底色部分表示为数值
3.45E-04
Pa﹒s
μ2
7
普兰特数
Pr2
数值 18
976.3
4.18 0.669 4.21E-07 6.56E-04 2.465
示需要人工输入(查表或自行选定) 示由计算机执行公式计算,无需人工输入
W/(m•℃)
M2*n
2-
1)
数值
-0.1 ㎡
11.换热系数计算
加热侧
普朗特数 Pr1
Pr1=
公式
cp1* μ1/
λ1
数值
2.4960
导热系数 λ1
0.579 W/(m•℃)
运动粘度 ν1 1.17E-06 m2/s
雷诺数 Re1
Re1=
公式
V1*d e/ν
1
数值 1784.41
努西尔特数 Nu1
被加热侧 普朗特数 Pr2
公式
Pr2=c p2*μ 2/λ2
数值 导热系数 运动粘度
雷诺数
4.0988 λ2 0.669 ν2 4.205E-07
Re2
公式
Re2=V 2*de/ ν2
数值 6364.14 努西尔特数 Nu2
W/(m•℃) m2/s
Nu1=
0.35
*Re1
公式
∧
0.64
1*Pr
1∧
0.33
数值
57.46036208
对流换热系数 α1
α
公式
1=Nu 1*λ
1/de
W/
数值 5366.056394 (㎡•
℃)
公式
Nu2=0 .35*R e2∧ 0.641 *Pr2∧ 0.33
数值 152.9118592
对流换热系 α2
α
公式
2=Nu2 *λ
2/de
数值
16500 W/(㎡•℃)
12.选取污垢系数 加热侧 R1
被加热侧 R2
数值
0.1455 KW
4.另一水量q2
公式 数值
q2=3600*Q1/cp2*(t2〞-t2′) 31.31728469 kg/h
5.流程、流速选定 加热水流程 M1 加热水流速 V1′ 被加热水流程 M2 被加热水流速 V2′
1 0.6 m/s
1 0.3 m/s
6.流通段面积 加热水As1′
公式 数值 被加热水As2 ′ 公式 数值
5.0 不满足
16.压降计算 加热侧
欧拉数Eu1 公式 数值
压降Δp1
公式
来自百度文库数值 Δp1、Δp2
Eu1=219451Re1-0.865 338
Δ p1=E u1* ρ 1*V1
2
38276.90807 Pa ≤ 100000 pa
加热侧 欧拉数
Eu2 公式 Eu2=219451Re2-0.865 数值 112.4870465 压降Δp2
As1′=q1/(3600*V1′*ρ 0.000012 ㎡
As2′=q2/(3600*V2′*ρ 0.000030 ㎡
7.换热器初选及其型号参数
板片型号
板片宽度
w
260 mm
板片平均间隙 b
3.1 mm
板片当量直径 de de=2b
6.2 mm
单片换热面积 A0
0.1 ㎡
单通道流通截面 积
As
8.06E-04 ㎡
公式
数值 取值n1=n2
n2=A s2′ /As 0.0369
0.03
9.实际流速
加热水V1
V1=q
1/(3
600*
公式 n1*A
s*ρ
1*M1
)
数值
0.337
m/s
被加热水V2
V2=q
2/(3
600*
公式 n2*A
s*ρ
2*M2
)
数值
0.432
m/s
10.换热面积A1
A1=A
0*
(M1
公式
*n1+
0.000017 ########
13.板片导热热阻
选用材料
镍铬钢
板片厚度 δ
0.5
板片导热系数 λp 16.3
板片导热热阻 Rz
公式 Rz=δ/λp
数值 0.0000307
1Gr18Ni9 mm W/(m•℃)
14.总传热系数K
公式
K=(1/α1+R1+δ/λp+R2+1/α2)-1
W/
数值
3080.347784 (㎡•
Δp2=Eu2*ρ 公式 2*V22
数值 20460.40894 Pa 满足
加热水
2.流体物性参数
被加热水
数值
项目(单位) 符号
22.5
定性温度(℃)
t2
999
密度(kg/m3) ρ2
4.189
定压比热容 kJ/(kg• ℃)
cp2
0.579 导热系数W/(m•℃) λ2
1.17E-06 流体运动粘度m2/s ν2