板式换热器计算及公式
板式换热器选型计算
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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m2Wq—换热量WK —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。
选定厂家及换热器型号,计算板间流速,通过厂家样本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。
以下给出佛山显像管厂总装厂房低温冷却水及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:二、手工标准算法计算方法与步骤(一)工艺条件热介质进出口温度℃Th1 Th2流量m3/h Qh压力损失(允许值)MPa △Ph冷介质进出口温度℃Tc1 Tc2流量m3/h Qc压力损失(允许值)MPa △Pc(二)物性参数物性温度℃Th=(Th1+Th2)/2 Tc=(Tc1+Tc2)/2介质重度Kg/m3γh γc介质比热KJ/kg·℃Cph Cpc导热系数W/m·℃λh λc运动粘度m2/s νh νc普朗特数Prh Prc(三)平均对数温差(逆流)△T=((Th1-Tc2)-(Th2-Tc1))/ln((Th1-Tc2)/(Th2-Tc1))或△T=((Th1-Tc2)+(Th2-Tc1))/2 (分子等于零)(四)计算换热量Wq=Qh*γh*Cph*(Th1-Th2)=Qc*γc*Cpc*(Tc2-Tc1) W(五)设备选型根据样本提供的型号结合流量定型号,主要依据于角孔流速。
板式换热器计算及公式
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Re=W.de / ν
Nu=a1.Rea2.Pra3
(10)求a,K传热面积F
a=Nu.λ / de
K=1/ 1/ah+1/ac+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.Rea5
α
对流换热系数
W/ m2℃
f
单通道截面积
m2
ν
运动粘度
m2/s
λ
介质导热系数
W/ m℃
Δp
阻力损失
Mpa
Eu
Eu =Δp/ρ. W2
无量纲
Re
雷诺数Re=W.de /ν
无量纲
de
当量直径
m
Nu
Nu =de.α / γ
无量纲
Pr
普朗特数
λ0
板片导热系数
W/ m℃
t
板厚
m
β
修正系数
h、c
热、冷介质角标
γP
(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)。
Δp= 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。
板式换热器的计算方法
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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:普朗特数=流体的动力粘度/流体的热传导系数可以通过流体的物性参数来计算普朗特数。
以上就是板式换热器的计算方法。
在实际应用中,需结合具体的工艺要求和换热条件来确定换热面积、传热系数和流体参数等计算参数,以确保换热器的工作效率和稳定性。
板式换热器选型计算的方法及公式
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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。
板式换热器换热面积计算公式(一)
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板式换热器换热面积计算公式(一)板式换热器换热面积计算公式1. 简介板式换热器是常用的换热设备,广泛应用于化工、能源和环保等领域。
在设计和选型过程中,计算换热面积是一个重要的环节。
本文将介绍板式换热器换热面积的计算公式,并通过举例解释说明。
2. 初级换热面积计算公式初级换热面积(A1)是指流体1与换热板之间的换热面积,其计算公式如下:A1 = G1 / (λ1 × ΔT1)其中, - A1:初级换热面积(m^2) - G1:流体1的质量流量(kg/s) - λ1:流体1的平均传热系数(W/(m^2·K)) - ΔT1:流体1的温度差(K)3. 次级换热面积计算公式次级换热面积(A2)是指流体2与换热板之间的换热面积,其计算公式如下:A2 = G2 / (λ2 × ΔT2)其中, - A2:次级换热面积(m^2) - G2:流体2的质量流量(kg/s) - λ2:流体2的平均传热系数(W/(m^2·K)) - ΔT2:流体2的温度差(K)4. 总换热面积计算公式总换热面积(A)是指流体1和流体2在换热板之间的总换热面积,其计算公式如下:A = A1 + A25. 举例说明假设某板式换热器中,流体1的质量流量为10 kg/s,流体1的平均传热系数为500 W/(m^2·K),流体1的温度差为50 K;流体2的质量流量为8 kg/s,流体2的平均传热系数为600 W/(m^2·K),流体2的温度差为40 K。
根据上述数据,可以分别计算初级换热面积和次级换热面积:•初级换热面积(A1)的计算:A1 = 10 / (500 × 50) = m^2•次级换热面积(A2)的计算:A2 = 8 / (600 × 40) = m^2最后,根据总换热面积的计算公式,可以得到总换热面积(A):A = + = m^2因此,该板式换热器的总换热面积为平方米。
板式换热器热力计算及分析
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板式换热器热力计算及分析
有实例
摘要:
本文研究的是板式换热器的热力计算及分析,介绍了它的原理,计算
公式,并给出了实际的计算实例。
关键词:板式换热器;热力计算;分析
1.板式换热器的概述
2.板式换热器的热力计算
2.1热传递系数计算
热传递系数是衡量换热器热传递效率的重要参数,它直接反映换热器
热力性能,热传递系数的计算,可根据接近平衡原理,通常通过下式表示:Q=U×A×(T1-T2)
其中:
Q代表传热量;
U为热传递系数;
A代表表面积;
T1和T2分别为两端温度
2.2板式换热器热力计算
在满足换热原理的情况下
Q=U1A1L1(T1-T2)-U2A2L2(T3-T2)其中:
Q代表传热量;
U1和U2代表边界层热传递系数;
A1、A2为表面积;
L1、L2为厚度;
T1、T2、T3分别为三个温度。
3.板式换热器热力分析。
板式换热器换热面积的计算
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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. tQ—换热量(取冷热流体换热量的均匀值),w;t—流体出入口温差,K。
(2) 求冷热流体出入口温度:t 2=t1+Q /G .ρ.CP(3)冷热流体流量:G= Q / .ρCP .(t2-t1 )(4)求均匀温度差 tmtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2或-t1)tm=(T1-t2)+(T2-t1)/2 (5)选择板型若全部的板型选择完,则进行结果剖析。
(6)由K值范围,计算板片数范围Nmin,NmaxNmin = Q / Kmax .tm.F P.βNmax = Q / Kmin .tm.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 a γγδ / λh+1/ c+ c+ c+ 0F= Q /K .tm.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pEu = a4.Re a5p= Eu .ρ.W2.ф(14)若 p>允,做(8);若 p≤Δ允,记录结果,做(8)。
注: 1.(1)、(2)、(3)依据已知条件的状况进行计算。
2.当 T1-t 2=T2-t 1时采纳tm = (T1-t2)+(T2-t1)/23.修正系数β一般~。
4.压降修正系数ф,单流程ф度 =1~,二流程、三流程ф=~,四流程ф=~。
5.a1、a2、a3、a4、a5为常系数。
选型计算各公式符号的意义及单位符号意义单位符号意义单位Q热负荷W Cp比热 KJ/kg℃ρ流体密度3tm均匀温差℃Kg/ mG体积流量3F传热面积2 m/s mK传统系数2W流速m/s W/ m℃T1、T2热介质出入口温度℃t 1、t 2热介质出入口温度℃m流程数n流道数α对流换热系数2f单通道截面积2 W/ m℃mν运动粘度2λ介质导热系数W/ m℃m/sp阻力损失Mpa Eu Eu =p / ρ. W2 无量纲Re雷诺数 Re = W .de / ν无量纲de当量直径mNu Nu =de.α / γ无量纲Pr普朗特数λ板片导热系数W/ m℃t板厚m 0β修正系数h、c热、冷介质角标γ热介质污垢热阻2γ冷介质污垢热阻m℃/WP c。
板式换热器计算方法及公式
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板型选择
流程和流道的选择
等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算。
由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便。
关于传热系数和压降的计算,由各个厂家产品的性能曲线计算得到。
性能曲线(准则关联式)一般来自于产品的性能测试。
对于缺少性能测试的板型,也可通过参考尺寸法,根据板型的特性几何尺寸获得板型的准则关联式,国际上的一些通用软件均采用这种方法。
实际的生产生活中很多的方法都是大家总结和积累得到的,只要学会灵活的运用,就不会有很大的问题出现!。
板式换热器换热计算所使用到的公式和常用参数
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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。
板式换热器选型计算的方法公式
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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)。
板式换热器选型计算
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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m2Wq—换热量WK —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。
选定厂家及换热器型号,计算板间流速,通过厂家样本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。
以下给出佛山显像管厂总装厂房低温冷却水及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:二、手工标准算法计算方法与步骤(一)工艺条件热介质进出口温度℃Th1 Th2流量m3/h Qh压力损失(允许值)MPa △Ph冷介质进出口温度℃Tc1 Tc2流量m3/h Qc压力损失(允许值)MPa △Pc(二)物性参数物性温度℃Th=(Th1+Th2)/2 Tc=(Tc1+Tc2)/2介质重度Kg/m3γh γc介质比热KJ/kg·℃Cph Cpc导热系数W/m·℃λh λc运动粘度m2/s νh νc普朗特数Prh Prc(三)平均对数温差(逆流)△T=((Th1-Tc2)-(Th2-Tc1))/ln((Th1-Tc2)/(Th2-Tc1))或△T=((Th1-Tc2)+(Th2-Tc1))/2 (分子等于零)(四)计算换热量Wq=Qh*γh*Cph*(Th1-Th2)=Qc*γc*Cpc*(Tc2-Tc1) W(五)设备选型根据样本提供的型号结合流量定型号,主要依据于角孔流速。
(整理)板式换热器选型计算的方法及公式
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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)。
板式换热器计算
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根据公式q=k·f·△TM,F=Q/K.ΔtmQ—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QQ=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ΔTMΔTM=(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.βNmax=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。
板式换热器广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、纺织、船舶、供热等行业。
可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、灭菌、余热回收等场合。
太阳能利用:参与太阳能集热器上乙二醇等防冻剂的热交换过程,达到利用太阳能的目的。
板式换热器计算
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根据公式q = k·f·△TM,F = Q / K .ΔtmQ-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QQ = 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ΔTMΔTM =(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 .βNmax = 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。
板式换热器的最佳设计和计算是在已知温差比NTUE的条件下合理确定其型号,工艺流量和传热面积,使ntup等于NTUE。
板式换热器已广泛应用于冶金,矿山,石油,化工,电力,医药,食品,化纤,造纸,轻纺,船舶,供热等部门。
板式换热器简易计算表
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板式换热器简易计算表1.换热面积计算:换热面积是板式换热器的重要参数,用于决定换热效果和换热器的尺寸。
其计算公式为:A = Q / (U × ΔTlm)其中,A为换热面积,单位为平方米;Q为热量传递率,单位为千瓦;U为整体传热系数,单位为千瓦/平方米·摄氏度;ΔTlm为对数平均温差,单位为摄氏度。
2.弹性计算:在实际操作中,常常需要进行弯曲或挤压板式换热器的弹性计算。
弹性计算可以通过以下步骤进行:(1)计算换热器的最大应力:σ=M×y/I其中,σ为最大应力,单位为帕斯卡;M为挤压力矩,单位为牛顿·米;y为换热器的远离中心轴的最大距离,单位为米;I为惯性矩,单位为米的四次方。
(2)计算挤压压力:P=σ×A其中,P为挤压压力,单位为牛顿;A为换热器截面的面积,单位为平方米。
(3)判断换热器的弹性:比较挤压压力和材料的临界弹性极限,若挤压压力小于临界弹性极限,则换热器满足弹性要求。
3.流体流量计算:在设计和运行板式换热器时,需要正确计算流体的流量。
流体流量的计算公式如下:m=ρ×v×A其中,m为流体的质量流量,单位为千克/秒;ρ为流体的密度,单位为千克/立方米;v为流体的速度,单位为米/秒;A为流体的横截面积,单位为平方米。
4.热传导计算:Q=k×A×ΔT/d其中,Q为热量,单位为千焦耳;k为热导率,单位为千焦耳/米·秒·摄氏度;A为传热面积,单位为平方米;ΔT为温差,单位为摄氏度;d为传热距离,单位为米。
以上是板式换热器的简易计算表,供参考使用。
但是需要注意的是,实际应用中,还需要考虑更多的因素,例如流体的参数、换热器的材料、温度差等,以获得准确的计算结果。
因此,在实际工程中,建议结合具体条件进行更详细和准确的计算。
板式换热器选型计算的方法与公式
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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。
板式换热器计算方法及公式
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板型选择
流程和流道的选择
等,但在换热和流体阻力计算时,仍以平均流速进行计算。
由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上,拆装方便。
关于传热系数和压降的计算,由各个厂家产品的性能曲线计算得到。
性能曲线(准则关联式)一般来自于产品的性能测试。
对于缺少性能测试的板型,也可通过参考尺寸法,根据板型的特性几何尺寸获得板型的准则关联式,国际上的一些通用软件均采用这种方法。
实际的生产生活中很多的方法都是大家总结和积累得到的,只要学会灵活的运用,就不会有很大的问题出现!。
板式换热器的计算方法
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可编写可改正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,当前比较流行的方法是对数均匀温差法和 NTU法。
在计算机没有普及的时候,各个厂家大多采纳计算参数近似估量和流速 - 总传热系数曲线估量方法。
当前,愈来愈多的厂家采纳计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、正确。
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系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一定的:总传热量 ( 单位 :kW).一次侧、二次侧的出入口温度一次侧、二次侧的同意压力降最高工作温度最大工作压力假如已知传热介质的流量,比热容以及出入口的温度差,总传热量即可计算得出。
温度T1 = 热侧入口温度 * A3 F7 y& G7 S+ QT2 = 热侧出口温度 3 s' _% s5 s. T" D0 q4 bt1 =冷侧入口温度& L8 ~: |; B: t2 M2 w$ zt2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反应两流体在换热过程中温度变化的互相关系,在换热器保温优秀,无热损失的状况下,关于稳态传热过程,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)=(冷流体汲取的热流量)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差异。
(1)无相变化传热过程式中Q---- 冷流体汲取或热流体放出的热流量,W;# Q/ p3 p: I4 ~0 N' I) Wmh,mc----- 热、冷流体的质量流量,kg/s ;+ Z: I9 b- h9 h" r3 P) {/ ^Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg ·K) ;6 L8 t6 b3 o& m/ nT1,t1 ------热、冷流体的入口温度,K;T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。
板式换热器的计算方法
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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" DO 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: 14 ~0 N' I) Wmh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s;+ Z: 19 b- h9 h" r3 P) {/ ACph,Cpc ----- 热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg • K); 6 L8 t6 b3 o& m/ nT1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K;T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。
(2)有相变化传热过程两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾,其热流量衡算式为:& w3 v) j4 I4 R一侧有相变化 1 Y# e$ B6 c& z% C3 W- W* J两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程式中r,r1,r2 ---- 物流相变热,J/kg;D,D1,D2 ------- 相变物流量,kg/s。
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对流换热系数
W/ m2℃
f
单通道截面积
m2
ν
运动粘度
m2/s
λ
介质导热系数
W/ m℃
Δp
阻力损失
Mpa
Eu
Eu =Δp/ρ. W2
无量纲
Re
雷诺数Re=W.de /ν
无量纲
de
当量直径
m
Nu
Nu =de.α / γ
无量纲
Pr
普朗特数
λ0
板片导热系数
W/ m℃
t
板厚
m
β
修正系数
h、c
热、冷介质角标
γP
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
Δp= 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
3.修正系数β一般0.7~0.9。
4.压降修正系数ф,单流程ф度=1~1.2 ,二流程、三流程ф=1.8~2.0,四流程ф=2.6~2.8。
(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)。
热介质污垢热阻
m2℃/W
γc
冷介质污垢热阻
m2℃/W
换热器委托选型设计参数表
由于换热器的选型设计计算涉及到专业的热工流体等知识和丰富的实际应用经验,绝大多数用户难以指定合适的类别和型号,故一般委托换热器生产厂家推荐,在向换热器厂家咨询时一般尽量按下表要求先准备好相关数据要求。
序号
名称
单位
热介质
冷介质
(9)求Re,Nu
Re=W.de / ν
Nu=a1.Rea2.Pra3
(10)求a,K传热面积F
a=Nu.λ / de
K=1/ 1/ah+1/ac+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.Rea5
1
工作介质名称
2
介质主要成分浓度
3
工作压力
Mpa
4
进口温度
℃
5
出口温度
℃
6
流量
m3/h
7
最大允许压降
Mpa
8
密度
Kg/ m3
9
比热
KJ/(Kg*K)
10
导热系数
W/m*k
11
运动粘度
m2/s
12
污垢热阻
m2*C/W
说明:1、介质在传热过程中有无相变请注明
2、其它未列工艺参数可填入表中空栏
5.a1、a2、a3、a4、a5为常系数。
选型计算各公式符号的意义及单位
符号
意义
单位
符号
意义
单位
Q
热负荷
W
Cp
比热KJ/kg℃
ρ
流体密度
Kg/ m3
Δtm
平均温差
℃
G
体积流量
m3/s
F
传热面积
m2
K
传统系数
W/ m2℃
W
流速
m/s
T1、T2热介质进出口温度来自℃t1、t2热介质进出口温度
℃
m
流程数
n
流道数