换热器选型和计算汇总.
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)求热负荷QQ=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ΔtmΔtm=(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，ＮmaxＮmin = Q / Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = 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，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a ，K 传热面积Ｆa = Nu ．λ/ deK =1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F = 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 = a 4．Re a5Δp = Eu ．ρ．W 2．ф(14) 若Δp ＞Δ允 ，做（８）； 若Δp ≤Δ允 ，记录结果 ，做（８）。
注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。
2．当T 1-t 2=T 2-t 1时采用Δtm = (T １-t2)+(T2-t1)/23．修正系数β一般0.7～0.9。
板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。
平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
管壳式换热器设计选型
一、技术参数：热媒：高温蒸汽：T1=350℃，冷凝水出口温度，T2=90℃。
循环水进出温度：t1=80℃， t2=90℃换热量：W=1200x100x10=1200x104Kcal/h，热交换器形式采用卧式固定管板式换热器，换热管采用不锈钢SUS304壳体采用碳钢Q345R。
二、设计选型：根据GB151-1999《管壳式换热器》标准，及本厂技术样本进行设计计算：热水进出温度：t1=80℃， t2=90℃热媒进出温度：T1=350℃，T2=90℃。
Δt1=T1-t2=260℃,Δt2=T2-t1=10℃Δt1-Δt2 260-10对数温差Δtm= = = 76.7℃根据热交换器换热面积：F=Cr·W/（ε·K·Δtm）其中:Cr: 耗热量系数取(1.1～1.2)，取Cr=1.15W:供热量,W=1200×104 Kcal/hε:污垢系数，ε=0.8K:传热系数,取800Kcal/ M2．℃·hΔtm:对数温差, Δtm=76.7℃则： F= Cr·W/（ε·K·Δtm）=281m2根据本厂样本选取型号为：BEM900-290-6000/25X2-1.0/1.0 卧式固定管板式换热器，材质:除换热管为304外，其余全部为碳钢。
浙江杭特容器有限公司2014年4月22日一、技术参数：热媒：高温蒸汽：T1=350℃，冷凝水出口温度，T2=170℃。
循环水进出温度：t1=80℃， t2=90℃换热量：W=1200x100x10=1200x104Kcal/h，热交换器形式采用卧式固定管板式换热器，换热管采用不锈钢SUS304壳体采用碳钢Q345R。
二、设计选型：根据GB151-1999《管壳式换热器》标准，及本厂技术样本进行设计计算：热水进出温度：t1=80℃， t2=90℃热媒进出温度：T1=350℃，T2=170℃。
Δt1=T1-t2=260℃,Δt2=T2-t1=90℃Δt1-Δt2 260-90对数温差Δtm= = = 160℃根据热交换器换热面积：F=Cr·W/（ε·K·Δtm）其中:Cr: 耗热量系数取(1.1～1.2)，取Cr=1.15W:供热量,W=1200×104 Kcal/hε:污垢系数，ε=0.8K:传热系数,取800Kcal/ M2．℃·hΔtm:对数温差, Δtm=160℃则： F= Cr·W/（ε·K·Δtm）=135m2根据本厂样本选取型号为：BEM800-135-3700/25X2-1.0/1.0 卧式固定管板式换热器，材质:除换热管为304外，其余全部为碳钢。
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。
换热器选型参数
（7）承压能力和直径的限制：承受外压情况 下刚度较差，一般情况设计压力＜1.6Mpa直 径受加工设备影响，一般D＜2500㎜
（8）维修难度大：螺旋体一旦发生内漏无法 维修。
2、螺旋板型号的表示方法：（标准的规定） （1）换热器型号的表示方法由字母和数字组 成，其方法如下：
可拆换热器 D-堵死型 G-贯通型
通道间距mm 公称直径mm
板宽m 公称换热面 积m2 公称压力MPa 材质代号:
C-碳钢S-不锈钢
L-螺旋板换热 器
型式代码: K-可拆B-不可拆
（2）型号表示的示例
ａ、不可拆换热器，材质为碳钢，设计压力 1.6MPａ，公称换热面积50㎡
螺旋板板宽1.0m，公称直径1000mm，两个螺 旋通道间距分别为10mm和14mm，其型号为： BLC1.6-50-1.0/1000-10/14
3、板式换热器规格: <1>、BR系列(等截面):BR0.1、0.2、0.35、
0.5、0.8、1.0、1.6 <2>、BRB系列(不等截面):BRB0.3、0.5、0.8、
1.2. <3>、BRC系列(V系列)
BRC0.13、0.20、0.28、0.45、0.60、 1.0、1.1、1.3、1.7
4、板式换热器优点:
<1>、传热系数高:是管壳式换热器的
3~5倍.
<2>、结构紧凑,占地面积小.
<3>、对数平均温差大,可采用纯逆流形
式.温差修正系数最大.
<4>、末端温差小,可达1~2 ℃. <5>、维护、检修方便. 5、板式换热器缺点: <1> 、耐压能力较低,由结构原因决定. <2>、耐温能力受垫片材质限制. <3>、含固体纤维状物料易堵塞.
热水板式换热器选型计算
热水板式换热器选型计算1.热负荷计算在进行热水板式换热器选型计算之前，首先需要计算出所需的热负荷。
热负荷是指在一定的工况下，所需要传递的热量。
热负荷计算一般可以通过以下公式进行估算：Q=m*Cp*ΔT其中，Q为热负荷（单位为热量），m为需要传递热量的流体的质量流量（单位为质量/时间），Cp为流体的比热容（单位为热量/质量·温度），ΔT为流体的温度变化（单位为温度）。
2.温度差计算在热水板式换热器中，两种流体之间的温度差是影响换热效果的重要因素之一、一般来说，热水板式换热器的换热效率随着温度差的增大而增大。
在选型时，需要确定合适的温度差范围，以保证在给定的热负荷下实现最佳的换热效果。
3.温度和压力限制在进行热水板式换热器选型时，还需要考虑流体的温度和压力限制。
一般来说，热水板式换热器的温度和压力范围由材料的性能和耐用性决定。
选型时需要确保所选换热器的温度和压力范围能够满足所需应用的要求，以确保系统的安全稳定运行。
4.流体流量计算根据热负荷和温度差的计算结果，可以通过下面的公式计算出热水板式换热器所需的流体流量：m=Q/(Cp*ΔT)其中，m为流体的质量流量（单位为质量/时间），Q为热负荷（单位为热量），Cp为流体的比热容（单位为热量/质量·温度），ΔT为流体的温度变化（单位为温度）。
5.换热面积计算换热面积是热水板式换热器选型的关键参数之一、通过下面的公式可以计算出所需的换热面积：A=Q/(U*ΔTm)其中，A为换热面积（单位为面积），Q为热负荷（单位为热量），U 为换热系数（单位为热传导率/面积·温度），ΔTm为平均温差（单位为温度）。
6.换热系数计算换热系数是热水板式换热器选型时需要考虑的重要参数之一、一般来说，换热系数决定了换热器的换热效率，换热系数越大，换热效率越高。
换热系数的计算一般采用经验公式或者是实验数据来估算，可以通过换热器的设计和制造商提供的相关信息来确定合适的换热系数。
换热器 选型 计算
换热器选型计算
1. 工艺条件：确定换热器的工艺条件，包括流体的进出口温度、流量、压力等。
这些参数将影响换热器的类型、尺寸和材料选择。
2. 热负荷计算：计算换热器的热负荷，即需要传递的热量。
这可以通过能量平衡方程或热传递方程来确定。
3. 换热器类型选择：根据工艺条件和热负荷，选择适合的换热器类型，如管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等。
不同类型的换热器具有不同的传热特性和适用范围。
4. 传热系数计算：根据换热器的类型和流体的物理性质，计算传热系数。
传热系数是衡量换热器换热性能的重要参数。
5. 对数平均温差（LMTD）计算：计算流体在换热器中的对数平均温差。
LMTD 是换热的驱动力，它影响换热器的换热效率。
6. 换热面积计算：根据热负荷、传热系数和 LMTD，计算所需的换热面积。
换热面积是选择换热器尺寸的关键因素之一。
7. 压降计算：计算流体在换热器内的压降，以确保在设计流量下的可接受压降范围内。
8. 材料选择：根据流体的腐蚀性、温度和压力等因素，选择适合的换热器材料，以确保设备的耐腐蚀性和可靠性。
9. 设备布局和尺寸：根据换热面积和换热器类型，确定换热器的设备布局和尺寸。
10. 设计验证和优化：进行设计验证，检查换热器是否满足工艺要求和性能指标。
如有需要，进行优化以提高换热效率或降低成本。
需要注意的是，换热器选型计算是一个复杂的过程，可能需要借助专业的工程软件和工具来进行。
此外，还应考虑安全因素、维护要求和可操作性等因素。
最好由经验丰富的工程师或技术团队来进行换热器的选型计算，以确保设备的性能和可靠性。
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。
以上是板式换热器选型计算的主要内容和方法。
在实际工程中，需要根据具体的需求和工艺要求，进行详细的计算和分析，以确定最适合的板式换热器规格和参数。
同时，还需要考虑工艺的可行性和经济性，选择合适的设备。
容积换热器计算选型
1.1-1.2 1.15 .2)3600Qh/(im-in) 计算（热水） 热损系数 1.1-1.2
蒸汽耗量 G Kg/h 515.70
热媒耗量 G Kg/h
1.20 12720 3600Qh/(C(tmc-tmz)) 加热面积计算 热损系数 水加热器加热面积 Cr F 1.1-1.2 m² 1.15 7.81 汽-水系数2617；水-水系数1454） 水温差计算 热水初始温度 （换热）温差 tc Δtj ℃ 7 39 c+tmz)/2-(tz+tc)/2
容积式、半容积式换热器选型计算 1.1、耗热量计算 名称 设计小时热水用量热水终止温度 热水初始温度 代码 Q tz tc 单位 L/h ℃ ℃ 数值 5000 60 7 计算公式：Qh=Q(tz-tc)C/3600 1.2、贮热量计算 名称 贮热时间 代码 T 单位 S（秒） 分钟需要换算 数值 60 40 计算公式：Qc=QhT 1.3、贮水容积计算 名称 代码 单位 数值 计算公式：Ve=Qc/(Cp(tz-tc)) 1.4-1、热媒耗量计算（蒸汽） 蒸汽冷凝水热焓 名称 蒸汽热焓 代码 im in in=C*tmz 单位 KJ/Kg KJ/Kg 冷凝水温度 数值 2725.50 251.22 60.0 计算公式：G=(1.1-1.2)3600Qh/(im-in) 1.4-2、热媒耗量计算（热水） 名称 热媒水初始温度热媒水终止温度 代码 tmc tmz 单位 ℃ ℃
85.00
换热器选型计算 量计算 水的比热容 C KJ/（Kg.℃） 4.187 Q(tz-tc)C/3608.21
蓄热量 Qc KJ 739703.33
Qc=QhT 容积计算 水箱容积 Ve m³ 3.33
水的密度 p Kg/m³ 1000.00 Qc/(Cp(tz-tc)) 计算（蒸汽） 热损系数
板式换热器选型计算的方法与公式
板式换热器选型计算的方法与公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=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ΔtmΔtm=(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，ＮmaxＮmin =?Q / Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax =?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，NuRe = W ．de/νNu =a1．Re a2．Pr a3?(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ/ deK=?1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F=?Q /K ．Δtm ．β?(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2?(12)若N＜NN，做（８）。
(13)求压降ΔpEu = a4．Re a5Δp = Eu ．ρ．W2 ．ф??(14) 若Δp＞Δ允，做（８）；若Δp≤Δ允，记录结果，做（８）。
?注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。
?2．当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T１-t2)+(T2-t1)/2板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm 是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。
平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
板式换热器选型计算书
板式换热器选型计算书板式换热器选型计算2、选型公式热负荷计算公式为Q=cmΔt，其中Q表示热负荷（kcal/h），c表示介质比热（Kcal/ Kg.℃），m表示介质质量流量（Kg/h），Δt表示介质进出口温差（℃）。
水的比热为1.0 ___℃。
换热面积计算公式为A=Q/K.Δt，其中A表示换热面积（m2），K表示传热系数（Kcal/ m2.℃），Δt表示对数平均温差。
板间流速计算公式为V=q/ASn(T2’T1’)/(T2-T1)，其中V表示板间流速（m/s），q表示体积流量，A和___表示单通道截面积，n表示流道数。
3、选型实例一（水－水）假设需要将水从20℃加热到70℃，流量为10m3/h。
根据公式Q=cmΔt，可以计算出热负荷Q=1.0×10^3×(70-20)×10=5×10^5kcal/h。
根据公式K=175，Δt=50，可以计算出换热面积A=5×10^5/175×50=114.3m2.根据公式V=q/ASn(T2’T1’)/(T2-T1)，可以计算出板间流速V=10×10^3/114.3×2×(70-20)/(70-20)=0.48m/s。
因此，可以选择BR0.5型号的板式换热器。
4、选型实例二（汽－水）假设需要将汽水混合物从100℃冷却至50℃，流量为10m3/h。
根据公式Q=cmΔt，可以计算出热负荷Q=0.5×10^3×(100-50)×10=2.5×10^5kcal/h。
根据公式K=1300，Δt=50，可以计算出换热面积A=2.5×10^5/1300×50=38.5m2.根据公式V=q/ASn(T2’T1’)/(T2-T1)，可以计算出板间流速V=10×10^3/38.5×2×(100-50)/(100-50)=1.04m/s。
板式换热器选型计算的方法公式
板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G．ρ．ＣP．Δt(2)求冷热流体进出口温度t 2=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ΔtmΔtm=(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，ＮmaxＮmin = Q / Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = 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，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2(12)若N＜NN，做（８）。
(13)求压降ΔpEu = a4．Re a5板式换热器安装使用与维护1、换热器须立式安装、全部下部连接管的低位应安装排放口及阀门；根据需要尽可能保温；预留检修空间。
2、开机时，确保两侧流体的出口阀门已打开，先缓慢开启冷侧流体阀门，让冷流体流动循环起来，再缓慢打开热流体阀门，操作过程中要尽量避免压力波动太大。
关机时先关热流体进口阀门再关冷流体进口阀门，同样缓慢操作。
3、停机时应确定排放干净两侧通道内残留液体（打开管道底部排放口），并检验进口阀门是否关严。
4、采用蒸汽单通道消毒时，另外一侧通道要确保液体排放干净，不能有残留，且蒸汽阀门一定要缓慢开启。
5、拆机前应先测量两机架夹板之间距离并记录夹紧尺寸；拆机时要站在立柱正后面双手取下和挂上板片，避免用力不均和倾斜导致变形，螺丝对角均匀松动和夹紧，夹紧尺寸要合适不能紧过头；并将特殊位置的板片和胶条加标记，避免无法原样装回；清洗板片时，密封胶条要取下各自清洗，不能采用铁刷和腐蚀性液体浸泡；胶条挂回板片时不能移位（可加适量胶水固定，胶水不能太多和跑到胶垫外）。
(整理)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)求热负荷QQ=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ΔtmΔtm=(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，ＮmaxＮmin = Q/ Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = 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，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2(12)若N＜NN，做（８）。
(13)求压降ΔpEu = a4．Re a 5Δp = Eu ．ρ．W 2．ф(14) 若Δp＞Δ允，做（８）；若Δp≤Δ允，记录结果，做（８）。
注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。
2．当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T１-t2)+(T2-t1)/2 3．修正系数β一般0.7～0.9。
板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。
平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
1.1 对数平均温差的计算当换热器传热量为dQ，温度上升为dt时，则C＝dQ／dt，将C定义为热容量，它表示单位时间通过单位面积交换的热量，即dQ＝K（th－tc）dA＝K△tdA，两种流体产生的温度变化分别为dth＝－dQ／Ch，dtc＝－dQ／Cc，d△t＝d（th －tc）＝dQ（1／Cc－1／Ch）,则dA＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·（d△t／△t），当从A＝0积分至A＝A0时，A0＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·㏑[（tho－tci）／（thi－tco）]，由于两种流体间交换的热量相等，即Q＝Ch（thi－tho）＝Cc （tco－tci），经简化后可知，Q＝KA0｛[（tho－tci）－（thi－tco）]／㏑[（tho －tci）／（thi－tco）]｝，若△t1＝thi－tco，△t2＝tho－tci，则Q＝KA0[（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）]＝KA0△tm，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。
列管式换热器选型设计计算
列管式换热器选型设计计算首先，需要确定换热器的热负荷，即需要传热的热量。
一般可以根据物料的流量、进出口温度差和物料的比热容来计算。
例如，物料流量为1000 kg/h，进口温度为80°C，出口温度为60°C，比热容为3.8kJ/(kg·°C)，则热负荷为：接下来，需要选择适当的传热面积。
传热面积与传热效果成正比。
可以根据传热系数和传热面积的关系来计算，公式如下：Q=U×A×ΔTm其中，U为换热系数，A为传热面积，ΔTm为物料的平均温差。
由于换热系数与流体特性、流体配管、管壁传热等因素有关，需要通过经验或参考书籍来确定一个合适的换热系数。
常见的换热系数范围为1000-4000W/(m2·°C)。
通过计算可以得到传热面积：A=Q/(U×ΔTm)然后，需要确定流体流速和压降。
流速的选择要考虑到换热效果和能耗的平衡。
一般情况下，流速应该在合适的范围内，避免过高或过低造成换热效果不佳或能耗过大。
压降则需要根据流体的压力和流速来计算。
一般通过经验公式或流体力学方法来计算。
最后，选择合适的材料和管子数量。
材料要能够满足工艺要求，耐腐蚀、耐高温等。
常见的材料有不锈钢、碳钢、铜等。
管子数量的选择要保证传热面积充分利用，同时要考虑到设备的尺寸和造价等因素。
总结起来，列管式换热器选型设计主要包括确定热负荷、选择传热面积、确定流体流速和压降、选择材料和管子数量等。
这些步骤需要考虑换热器的传热性能、流体特性、工艺要求和经济性等因素，通过计算和经验可以确定最合适的选型设计方案。
换热器选型计算常用工具公式
第六章传热1、给热系数：α（水平）=0.725×（ρ2gλ3r/dΔtμ)1/4式中d为圆管外径α（垂直）=1.13×（ρ2grλ3/μLΔt)1/4应用上式除汽化潜热r取冷凝温度t s外，其他各物性按规定取t s和t w 的算术平均值。
（例题6-4 PAGE194）2、水平管束外的冷凝给热系数α=0.725×（ρ2gλ3r/n2/3dΔtμ)1/43、过热蒸汽的冷凝热r’=r+c p(T V-T S)C p为过热蒸汽的比热容，T V为过热蒸汽的温度。
6.5热辐射1、吸收率等于1的物体称为黑体，黑体的辐射能力，即单位时间单位黑体表面向外界辐射的总能量E b=ζ0T4E b----W/m2ζ0----黑体辐射常数为5.67×10-8W/(m2K4)2、实际物体的辐射，通常将实体物体与同温度的黑体的辐射能力的比值称为该物体的黑度ε，ε=E/E b，其值恒小于1。
各物体不同温度下的黑体可由表格中查询。
3、灰体：（把实际物体当成是）对各种波长辐射能均能同样吸收的理想物体。
同一灰体的黑度与其吸收率a在数值上必然相等ε=a此式称为克希荷夫定律。
证明过程：假定有2个平行的板,板1是黑体,板2是任意物体（灰体）,板2辐射热收入和支出的差额是q=E-aE b,E是板2辐射出去热量,a 是板2的吸收率,当两个板子温度相等到热平衡时,q=E-aE b=0,导出a=E/E b,这个表达式和物体发射率的表达式是一样的.把这个关系延伸下就是对于灰体来说其一定温度下的吸收比恒等于发射率. 即ε=a。
4、黑体间的辐射传热和角系数两黑体间的热流量为Q12=Q1→2—Q2→1由蓝贝特定律Q1→2=(E b1/π)∫A1∫A2COSα1COSα2(1/r2)dA1dA2简化得Q1→2=A1E b1ψ12式中ψ12为黑体1对黑体2的角系数ψ12=（1/πA1）∫A1∫A2COSα1COSα2(1/r2)dA1dA2同理Q2→1=A2E b2ψ21ψ21=（1/πA2）∫A2∫A1COSα2COSα1(1/r2)dA2dA1于是又A1ψ12=A2ψ21于是Q12=Q1→2—Q2→1=A1E b1ψ12—A2E b2ψ21=A1ψ12（E b1—E b2）工程上为方便起见，通常把角系数绘成图，可从图中查询。
板式换热器选型计算的方法与公式
板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=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ΔtmΔtm=(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，ＮmaxＮmin = Q / Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = 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，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a ，K传热面积Ｆa = Nu ．λ/ deK =1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F = 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 = a 4．Re a5Δp = Eu ．ρ．W 2．ф(14) 若Δp ＞Δ允 ，做（８）； 若Δp ≤Δ允 ，记录结果 ，做（８）。
注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。
2．当T 1-t 2=T 2-t 1时采用Δtm = (T １-t2)+(T2-t1)/23．修正系数β一般～。
板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。
平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
换热器的选型和设计指南全
热交换器的选型和设计指南2换热器的分类及结构特点。
3换热器的类型选择4无相变物流换热器的选择5冷凝器的选择6蒸发器的选择7换热器的合理压力降8工艺条件中温度的选用9管壳式换热器接管位置的选取10结构参数的选取11管壳式换热器的设计要点12空冷器的设计要点13空冷器设计基础数据1概述本工作指南为工艺系统工程师提供换热器的选型原则和工艺参数的选取及计算方法。
2换热器的分类及结构特点。
表2－1换热器的结构分类换热器的类型很多，每种型式都有特定的应用范围。
在某一种场合下性能很好的换热器，如果换到另一种场合可能传热效果和性能会有很大的改变。
因此，针对具体情况正确地选择换热器的类型，是很重要的。
换热器选型时需要考虑的因素是多方面的，主要有:1)热负荷及流量大小2)流体的性质3)温度、压力及允许压降的范围4)对清洗、维修的要求5)设备结构、材料、尺寸、重量6)价格、使用安全性和寿命在换热器选型中，除考虑上述因素外，还应对结构强度、材料来源、加工条件、密封性、安全性等方面加以考虑。
所有这些又常常是相互制约、相互影响的，通过设计的优化加以解决。
针对不同的工艺条件及操作工况，我们有时使用特殊型式的换热器或特殊的换热管，以实现降低成本的目的。
因此，应综合考虑工艺条件和机械设计的要求，正确选择合适的换热器型式来有效地减少工艺过程的能量消耗。
对工程技术人员而言，在设计换热器时，对于型式的合理选择、经济运行和降低成本等方面应有足够的重视，必要时，还得通过计算来进行技术经济指标分析、投资和操作费用对比，从而使设计达到该具体条件下的最佳设计。
3.1管壳式换热器管壳式换热器的应用范围很广，适应性很强，其允许压力可以从高真空到41.5MPa，温度可以从-100°C以下到1100°C高温。
此外，它还具有容量大、结构简单、造价低廉、清洗方便等优点，因此它在换热器中是最主要的型式。
3.2特殊型式的换热器特殊型式的换热器包括有:板式换热器、空冷器、多管式换热器、折流杆式换热器、板翅式换热器、螺旋板式换热器、蛇管式换热器和热管换热器等。
换热器选型和计算汇总.
r
dr
─ 导热系数，W/(m· ℃)或W/(m· K)； r t1,t2 ─ 圆筒壁两侧的温度,℃； r1,r2 ─ 圆筒壁内外半径,m。
对于dr同心薄层圆筒，传热速率为 dt dt Q A 2rl dr dr 边界条件： r r1时，t t1 r r2 时，t t 2 积分导出，圆筒壁导热速率方程式为：
C T T q C t t
p1 1 2 m2 p2 2 1
16
二、求传热平均温度差
一、恒温传热： 两侧流体温度沿传热面无变化。
饱和蒸汽-液体沸腾
tm T t
二、变温传热： 一侧或两侧流体沿传热面的不同位置温度不同。
三、流体流动方式： a. 逆流：冷热流体沿传热面两侧流向相反。 b. 顺流：冷热流体沿传热面两侧流向相同。 c. 错流：两流体垂直交叉流动。 d. 折流：一侧流体只沿一个方向流动，另一 侧流体反复改变流向来回折返流动。
传热面为壳内所有管束壁内外表面积。
三、两流体间传热过程的计算
冷热两流体通过间壁传热过程，其总传热速率Q 与传热面积A和两流体温度差 tm成正比。
即总传热速率方程式：
tm 总传热推动力 Q KAtm 总热阻 1/ KA
式中，K─总传热系数，W/(m2· ℃)或W/(m2· K)； Q─总传热速率，W或J/s；
t1 t2 Q A(t1 t2 ) b b A
t 传热推动力 R 热阻
8
单层圆筒壁的稳态热传导 假定：
t t1 r1 r2 0
dt
b
a) 圆筒壁材质均匀，热导率λ为常数； b) 温度只沿半径方向变化，等温面
Q
t2
为同心圆柱面，一维稳态温度场； 图中， Q ─ 热流量或传热速率,W或J/s；
换热器选型的计算
3、计算平均温差，并确定壳程数逆流温差由R和P查《化工原理》上册P234，图4－17得，又因，故可选单壳程的列管式换热器。
4、初选换热器的规格根据管间为循环水，管内为CO2，K值范围为17～280W/（㎡·℃），初选K＝62W/（㎡·℃），故初选固定管板式换热器规格尺寸如下：壳径D 1000mm 公称面积S 170.5㎡管程数Np 1管数n 749管长L 3m管子直径φ25×2.0mm（不锈钢管）管子排列方法正三角形换热器的实际传热面积S0＝nπd（L－0.1）＝749×3.14×0.025×2.9＝170.6㎡该换热器要求的总传热系数为：三、核算总传热系数K1、计算管程对流传热系数αi2、计算壳程对流传热系数αo换热器中心附近管排中流体流通面积为式中h——折流挡板间距，取150mm；t——管中心距，对φ25×2.0mm的管子，取t＝32mm。
因为W h＝30.5m3/h,所以由正三角形排列，得由于水被加热，所以3、确定污垢热阻查《化工原理》P384，得循环水 Rsi＝1.7197×10-4(m2·℃)/WCO2 Rs＝3.4394×10-4(m2·℃)/W4、总传热系数K管子材料选用不锈钢，取其导热系数λ＝16.5W/ (m2·℃)，所以W选用该换热器时，要求过程得总传热系数为62 W/ (m2·℃)，在传热任务书所规定得流动条件＝77.4W/ (m2·℃)，所选择的换热器安全系数为：下，计算出K符合的要求，则初选换热器合适。
五、流体流动阻力的计算1、管程流体阻力的计算式中、——分别为直管及回弯管中因摩擦阻力引起的压强降，Pa——结垢校正因数，无因此，对φ25×2mm的管子，取为1.4。
FiNp——管程数，Np＝1Ns——串联的壳程数，Ns＝12、壳程压强降式中——流体横过管束得压强降，Pa——流体通过折流板缺口的压强降，Pa——壳体压强降的结垢校正因数，无因次，对气体可取为1.0。
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1、逆流和并流时的tm 逆流 T1
t2 t1
并流
t1
T1
t2
t1 T 1t 2
式中 Q ── 对流传热速率，W；
── 对流传热系数，W/(m2· ℃)；
t──对流传热温度差，℃；
A ──传热面积，m2。
的求解是关键，通过对流传热的特征关系式求解。
12
二、列管式换热器
又称管壳式换热器，工业上广泛使用。 管壳式换热器示意图：
主要部件：封头、管板、管束、折流挡板、外壳 管程：流体在同一组管束中的流程。 壳程：流体在壳体中沿某一方向的流程。
m
10
3、对流传热
对流传热过程
Thm
热 流 体
Thw TCW
•间壁：导热，热阻大，温 冷 差大。 流 体 •层流底层：导热，热阻大， 温差大。
Tcm
•湍流核心：对流，热阻很 小，温差很小。 •过渡区域：介于层流底层 和湍流核心之间。
δ δ
‘ 1
L1
δ
L2
δ
‘ 2
11
对流传热速率方程
t 推动力 牛顿冷却公式： Q At 1 热阻 A
及垂直于热流
t-t
t Q dA t+t
─傅立叶定律 方向上的导热面积A成正比。
数学表达式：
t Q A n
式中 Q ── 热流量或传热速率，W或J/s；
A ── 导热面积，m2；
n
t/n ── 温度梯度，℃/m或K/m； ──热传导系数，W/(m· ℃)或W/(m· K)。
6
单层平壁的稳态热传导
等温线
等温线：不同等温面与同一 平面相交的交线。
t1 t2
Q
t1>t2
注意：不同温度的等温面不相交。 温度梯度：温度场内，某一点沿其等温面法线方向 的温度变化率。（向量，与法线方向一致，以温度增加的
方向为正。）
5
2)傅里叶定律
则单位时间内的传热量Q与温度梯度
t n
在质地均匀的物体内，若等温面上各点温度梯度相同，
h1,h2 ─冷流体的进、出口焓，J/kg； H1,H2 ─热流体的进、出口焓， J/kg 。
15
假设，传热过程无热损失： Q=Q放 =Q吸
热量衡算式：
m1
H H q h h
1 2 m2 2 1
若流体均无相变，且流体比热容cp不随温度变化。
此时，热量衡算式：
m1
t1,t2 ─ 平壁两侧的温度，℃。
7
对dx薄层， 导热速率可表示为： Q A
边界条件为： x 0时，t t 1
dt dx
x b时，t t 2
积分导出，单层平壁导热速率方程式为：
t1 t2 Q A(t1 t2 ) b b A
t 传热推动力 R 热阻
b
假设：(1) A大，b小；
t
(2) 材料均匀，热导率 λ 视为常数；
(3) 温度仅沿 x 方向变化，且不随
t1
Qx
Q
时间变化，故为一维稳态传热。
AA
图中，
A ─ 平壁的面积，m2；
Q─热流量或传热速率，W或J/s； b ─ 平壁的厚度，m；
t2
dx
Qx+dx
x
─ 平壁的导热系数，W/(m· ℃)；
8
单层圆筒壁的稳态热传导 假定：
t t1 r1 r2 0
dt
b
a) 圆筒壁材质均匀，热导率λ为常数； b) 温度只沿半径方向变化，等温面
Q
t2
为同心圆柱面，一维稳态温度场； 图中， Q ─ 热流量或传热速率,W或J/s；
r
dr
─ 导热系数，W/(m· ℃)或W/(m· K)； r t1,t2 ─ 圆筒壁两侧的温度,℃； r1,r2 ─ 圆筒壁内外半径,m。
传热面为壳内所有管束壁内外表面积。
三、两流体间传热过程的计算
冷热两流体通过间壁传热过程，其总传热速率Q 与传热面积A和两流体温度差 tm成正比。
即总传热速率方程式：
tm 总传热推动力 Q KAtm 总热阻 1/ KA
式中，K─总传热系数，W/(m2· ℃)或W/(m2· K)； Q─总传热速率，W或J/s；
3
一、换热理论 1、传热概述
热量的传递简称传热 。 生产中的应用： 物料的加热或冷却； 热量与冷量的回收利用； 设备或管路的保温。
传热的基本方式：
热传导； 对流； 热辐射。
4
傅里叶定律
2.热传导
1)温度场和温度梯度
温度场：某时刻，物体内部各点的温度分布。 等温面：在同一时刻，温度场
中所有温度相同的点组成的面。
A─总传热面积，m2； tm─两流体的平均温差，℃或K,cp1,H1 冷流体 q m 2 G2, t2,cp2,h1 列管换热器 T2 H2
t 2 h2
图中， q m1q m 2 ─热、冷流体的质量流量，kg/s；
cp1,cp2 ─热、冷流体的比热容， J/(Kg ℃) ；
课程设计
——换热器选型计算
推荐参考书目：
<化工原理> 第三版/第四版. 王志魁 刘丽英 刘伟. <化工原理课程设计指导> . 任晓光 宋永吉 李翠清. <换热器设计手册>. 钱颂文
一、换热理论
1. 换热概述 2. 热传导
3. 对流传热
二、管壳式换热器 三、两流体间传热过程计算
四、管壳式换热器选型步骤
对于dr同心薄层圆筒，传热速率为 dt dt Q A 2rl dr dr 边界条件： r r1时，t t1 r r2 时，t t 2 积分导出，圆筒壁导热速率方程式为：
2 l (t1 t 2 )(r2 r1 ) (t1 t 2 )( A2 A1 ) Q r2 A2 (r2 r1 ) ln b ln r1 A1 对数平均面积： (t1 t 2 ) t 推动力 A2 A1 b R 热阻 Am ln A2 / A1 A
C T T q C t t
p1 1 2 m2 p2 2 1
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二、求传热平均温度差
一、恒温传热： 两侧流体温度沿传热面无变化。
饱和蒸汽-液体沸腾
tm T t
二、变温传热： 一侧或两侧流体沿传热面的不同位置温度不同。
三、流体流动方式： a. 逆流：冷热流体沿传热面两侧流向相反。 b. 顺流：冷热流体沿传热面两侧流向相同。 c. 错流：两流体垂直交叉流动。 d. 折流：一侧流体只沿一个方向流动，另一 侧流体反复改变流向来回折返流动。