板式换热器计算程序说明

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板式换热器热负荷的计算方法

板式换热器热负荷的计算方法

板式换热器热负荷的计算方法
此内容被浏览:【350】次添加日期:【2010-9-26 17:52:46】板式换热器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,在板式换热器保温良好,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:
(热流体放出的热流量)=(冷流体吸收的热流量)
在板式换热器进行热衡算时,对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

(1)板式换热器无相变化传热过程
式中
Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;
mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s;
Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K);
T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K;
T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。

(2)板式换热器有相变化传热过程
两物流在板式换热器换热过程中,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:
板式换热器一侧有相变化
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。

对于板式换热器过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

板式换热器换热面积的计算

板式换热器换热面积的计算
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

t1、t2
热介质进出口温度

m
流程数
n
流道数
(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.Rea2.Pra3(10)Fra biblioteka,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
Δp = Eu.ρ.W2.ф
(14)若Δp>Δ允,做(8);
若Δp≤Δ允,记录结果,做(8)。

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+ QT2 = 热侧出口温度 3 s' _% s5 s. T" D0 q4 bt1 = 冷侧进口温度 & 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)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。

板式换热器换热面积的计算

板式换热器换热面积的计算
3.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
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
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
热介质污垢热阻
m2℃/W
γc
冷介质污垢热阻
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
W/ m2℃
W
流速
m/s
T1、T2
热介质进出口温度

t1、t2
热介质进出口温度

m
流程数
n
流道数
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

(整理)板式换热器的计算方法[1]

(整理)板式换热器的计算方法[1]

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T2 = 热侧出口温度t1 = 冷侧进口温度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:(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;m h,m c-----热、冷流体的质量流量,kg/s;C ph,C pc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K);T1,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:一侧有相变化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。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

对数平均温差(LMTD)对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差,介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。

板式换热器的流程数

板式换热器的流程数

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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T2 = 热侧出口温度t1 = 冷侧进口温度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:(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;mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s;Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K);T1,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:一侧有相变化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。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

对数平均温差(LMTD)对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差,介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。

板式换热器选型计算

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。

板式换热器设计选型计算方法和步骤

板式换热器设计选型计算方法和步骤

板式换热器设计选型计算方法和步骤板式换热器是一种常用的热交换设备,用于将热量从一个流体传递到另一个流体,常用于工业生产和暖通空调系统等领域。

在进行板式换热器设计的时候,需要进行选型计算,确保选用适合的设备。

以下是板式换热器设计选型计算的方法和步骤。

1.确定换热要求:在进行选型计算之前,首先需要明确换热器的换热要求。

需要确定的参数包括热量传递量、流体的流量及温度等。

根据实际应用需求,可以计算出所需要的传热面积。

2.确定流体性质:在进行选型计算之前,需要明确流体的物理性质,如密度、比热容、导热系数等。

这些参数将用于计算换热器的传热系数以及流体流量。

3.确定换热器类型:根据实际需求和换热要求,确定适合的换热器类型。

常见的板式换热器类型包括波纹板式换热器、平板式换热器和多馏分板式换热器等。

4.计算换热面积:根据给定的热量传递量和流体的物理性质,可以计算出所需的传热面积。

传热面积的计算公式为:A=Q/(U·ΔTm),其中Q 为热量传递量,U为整体传热系数,ΔTm为全平均温差。

5.确定流体侧压降:计算流体在板式换热器内的压降,确保流体正常流动。

可以使用经验公式或流体力学计算方法来进行压降的计算。

6.选择合适的传热板:根据流体的流动性质和换热要求,选择合适的传热板。

传热板的选择应考虑其传热效果、耐腐蚀性、结构强度等因素。

7.确定板片数量:根据计算得到的传热面积和板片的面积,可以计算出所需的板片数量。

板片数量的选择应根据实际运行要求来确定,以确保换热器具有足够的传热面积。

8.确定板片间距和通道宽度:根据流体的流量和换热要求,确定板片间的间距和通道的宽度。

这些参数将影响流体的流速、压降以及换热效果。

9.进行换热器的设计绘图:根据以上计算结果,进行换热器的设计绘图。

绘图应包括换热器的尺寸、管道连接方式、流体进出口位置等详细信息。

10.进行换热器的性能验证:进行换热器的性能验证和参数调整,确保设计的换热器符合实际使用要求。

板式换热器换热面积选型计算

板式换热器换热面积选型计算

板式换热器换热面积选型计算板式换热器是一种常用的换热设备,广泛应用于石油化工、化肥、冶金、医药、食品、造纸等行业中。

选用合适的换热面积对于保证换热器的正常工作和提高换热效果至关重要。

下面将详细介绍板式换热器换热面积的选型计算。

首先,我们需要明确一些基本概念和参数。

1.热传导方程热传导方程描述了热量传递的基本原理。

对于板式换热器而言,可以简化为以下形式:Q = U * A * ΔTlm其中,Q为换热器的换热量,U为整体换热系数,A为换热面积,ΔTlm为对数平均温差。

2.对数平均温差对数平均温差是计算换热器换热面积的重要参数。

对于共流、逆流和交叉流三种流体流向情况,计算公式如下:对于共流:ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)对于逆流:ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)对于交叉流:ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ΔT3 = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 /ΔT2)3.整体换热系数整体换热系数U是指在一定流量、温度条件下,单位换热面积上的热量传递量与平均温差之比。

换热器的整体换热系数由传热面的材料、换热介质、流体流速等因素决定。

一般在选型计算中,根据具体工艺要求和经验值确定整体换热系数。

4.温差温差指的是进出口流体的温度差,能够直观地展示换热器的换热效果。

温差越大,热传导速率越快,换热效果越好。

在进行板式换热器换热面积选型计算时,可以按照以下步骤进行:1.确定换热介质及其物性参数首先,需要明确换热的介质是什么,包括名称、流量、进出口温度等参数。

然后,根据介质的物性参数如比热容、导热系数等,计算出介质的换热特性。

2.确定换热方式和流体流向根据具体工艺要求和换热效果需求,确定换热方式是共流、逆流还是交叉流。

根据实际工艺条件,确定流体的流向。

3.确定整体换热系数根据具体工艺要求和经验值,确定整体换热系数。

4.计算对数平均温差根据确定的换热方式和流体流向,利用对数平均温差计算公式,计算出对数平均温差ΔTlm。

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算方法

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T2 =热侧出口温度t1 =冷侧进口温度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:(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;m h,mc——热、冷流体的质量流量,kg/s;C ph,C pc—热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg*K);T1小一热、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:一侧有相变化Q =啊匚乳区-%) = A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。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

对数平均温差(LMTD)对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程 度.在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差,介质 在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。

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

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。

总之,简单计算板式换热器板片面积需要确定热量传递要求,选择合适的换热器类型和换热面积,计算换热面积,并考虑整体传热系数和平均温度差等因素。

这样可以为工程设计和选择提供基础数据,以满足所需的换热量。

板式换热器选型计算

板式换热器选型计算

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:22二、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

板式换热器计算

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。

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算方法

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T2=热侧出口温度t1=冷侧进口温度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:(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Q=?A(^1—爲)=料亡氏(S—‘1)式中Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;m h,m c——热、冷流体的质量流量,kg/s;CpmCpc—热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg・K);T1,t1……热、冷流体的进口温度,K;T2,t2——热、冷流体的出口温度,Ko(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:一侧有相变化Q=蚀匚円込一爲)=Dr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Q=A r i=D込式中r,r1,r2物流相变热,J/kg;D,D1)D2相变物流量,kg/s。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

对数平均温差(LMTD)对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度•在某些特殊情况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差代替对数平均温差,介质在逆流情况和在并流情况下的对数平均温差的计算方式是不同的。

板式换热器计算及公式

板式换热器计算及公式
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
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
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

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算方法

板式换热器的换热计算方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1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 T2 = 热侧出口温度 t1 = 冷侧进口温度 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:(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;m h,m c-----热、冷流体的质量流量,kg/s;C ph,C pc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K);T1,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:一侧有相变化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。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算,则应按以上方法分段进行加和计算。

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上海化工机械二厂
板式换热器计算程序V6.0使用说明
一、概述
1、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。

2、在以往工程设计中,板式换热器设计计算均采用手算,方法有以下两种:
⑴简易算法:假定理论传热系数,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流阻,经过反复校核得出满足工艺条件的结果,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。

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。

⑵标准算法:选定厂家,根据角孔流速确定换热器型号,从手册查出在设计工况下冷、热介质的各种物理参数,根据厂家样本提供的传热经验公式及流阻经验公式进行热工计算,求出传热系数及流阻,经过反复校核得出满足工艺条件的结果,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结果准确;缺点是计算复杂,步骤多,时间长。

3、利用计算机进行板式换热器设计计算,充分发挥了计算机运算速度快的特长,一个计算在微机上几秒钟内就能完成,且结果的准确性是手算难以达到的。

另一个主要特点是程序中存贮了计算所需的不同水温时水的各种物理参数及板式换热器定型设备的所有参数,设计人员在计算机上进行计算时只需输入工艺条件(如水量、水温、流阻等)就能马上得出计算结果,这为设计人员提供了极大的方便。

计算人员还可以输入不同的工艺条件(如水量、水温相同,流阻不同等)得出不同的计算结果,或更换换热器型号以得出不同的计算结果,通过对结果的比较、优化,最终选定既经济合理又性能可靠的板式换热器。

二、编制依据
《板式换热器的设计计算》张治川著;
《热交换器设计手册》〔日〕尾花英朗著;
《换热器》邱树林、钱滨江著;
《换热设备的污垢与对策》杨善让、徐志明著;
《换热器设计手册》钱颂文主编;
三、应用范围
程序仅用于计算上海化工机械二厂生产的板式换热器。

四、使用方法
1、打开显示器、打印机、计算机主机电源开关,操作系统应为WIN98或更高版本,文字处理采用OFFICE97或更高版本,打印纸选择A4
2、将带有板式换热器计算程序的安装盘插入光盘驱动器,执行安装命令SETUP.EXE,按屏幕提示进行。

若复制文件发生访问冲突时,选择“忽略”,直至安装完毕。

3、单击“开始”按钮,执行“程序”菜单中的“板式换热器计算程序”,开始运算。

整个运算过程全部采用人机对话,操作者只需按照屏幕的提示进行操作即可得到满意的计算结果。

附一、板式换热器水-液换热计算方法与步骤
(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。

即: Wl=4*Q/(3600*π*D2) ≤3.5~4.5m/s
Wl—角孔流速 m/s
Q —介质流量 m3/h
D —角孔直径 m
(六)定型设备参数(样本提供)
单板换热面积 s m2
单通道横截面积 f m2
板片间距 l m
平均当量直径 de m (d≈2*l)
传热准则方程式 Nu=a*Re b*Pr m
压降准则方程式 Eu=x*Re y
Nu—努塞尔数 Eu—欧拉数
a.b.x.y—板形有关参数、指数
Re—雷诺数
Pr—普朗特数
m —指数热介质 m=0.3 冷介质 m=0.4 (七)拟定板间流速初值 Wh 或 Wc
Wc=Wh*Qc/Qh (纯逆流时)
W取0.1~0.4m/s
(八)计算雷诺数
Re=W*de/ν
W —计算流速 m/s
de—当量直径 m
ν—运动粘度 m2/s
(九)计算努塞尔数
Nu=a*Re b*Pr m
(十)计算放热系数
α=Nu*λ/de
α—放热系数 W/m2·℃
λ—导热系数 W/m·℃
分别得出αh、αc热冷介质放热系数
(十一)计算传热系数
K=1/(1/αh+1/αc+r p+r h+r c) W/m2·℃
r p—板片热阻 0.0000438(δ=0.7mm)m2·℃/W r h—热介质污垢热阻 0.0000172~0.0000258m2·℃/W r c—冷介质污垢热阻 0.0000258~0.0000602m2·℃/W 程序中污垢热阻缺省值 r h+ r c=0.00005 m2·℃/W (十二)计算理论面积
Fm=Wq/(K*△T)
(十三)计算换热器单组程流道数
n=Q/(3600*f*W) (圆整为整数)
Q—流量 m3/h
f—单通道横截面积 m2
W—板间流速 m/s
(十四)计算换热器程数
N=(Fm/s+1)/(2*n) N为≥1的整数
s—单板换热面积 m2
(十五)计算实际换热面积
F=(2*N*n-1)*s (纯逆流)
(十六)计算欧拉数
Eu=x*Re y
(十七)计算压力损失
△P=Eu*γ*W2*N*10-6 MPa
γ—介质重度 Kg/m3
W—板间流速 m/s
N—换热器程数
附二、板式换热器汽—液换热计算方法与步骤
(一)计算换热量
Wq=Qc*γc*Cpc*(Tc2-Tc1) W (二)平均对数温差
△T=((Tz1-Tc1)-(Tz1-Tc2))/ln((Tz1-Tc1)/(Tz1-Tc2)) Tz1—蒸汽进口温度℃ (三)计算蒸汽冷凝时的放热系数
3
/1232
3
/1447.1--⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⋅⋅•⎪
⎪⎭⎫
⎝⎛⋅=g n n n
B n Gn a n βλμμ
αn — 冷凝水放热系数 W/m 2
·℃ Gn — 冷凝水量 kg/s λn — 凝结水的导热系数 W/m ·℃ μn — 凝结水的动力粘度 Pa ·S ρn — 凝结水的密度 kg/m 3
B — 板宽 m g — 重力加速度 m/s 2
(四)计算传热系数
K=1/(1/αn +1/αc +r p +r h +r c ) W/m 2·℃
(五)计算换热面积
F=Wq/(K*△T) m 2
(六)计算欧拉数 Euc=x*Re y
(七)计算压力损失
△Pc=Euc*γc*Wc 2
*10-6
MPa
附三、板式换热器的污垢系数。

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