板式换热器设计
板式换热器设计温差原则
板式换热器设计温差原则同学们！今天咱们来聊聊板式换热器设计温差原则这个听起来有点复杂，但其实很有趣的话题。
咱们得搞清楚啥是板式换热器。
简单说，板式换热器就像是一个超级高效的热交换小能手，能让两种不同温度的流体在里面来来回回地跑，然后实现热量的传递。
那在设计板式换热器的时候，温差原则可是非常重要的哦！这就好比咱们搭积木，得按照一定的规则来，不然这“积木房子”可就容易塌啦。
温差原则的第一个要点就是要合理设置冷热流体的进出口温度差。
比如说，如果温差太小，那换热器的换热效果可能就不太理想，就好像你用小火慢慢煮水，半天都烧不开。
但要是温差太大呢，又可能会带来一些问题，比如说对换热器的材料要求会特别高，成本也就跟着上去啦，而且还可能会影响换热器的使用寿命。
给大家举个例子哈，假如咱们要设计一个用来冷却工业设备的板式换热器，如果把冷水的进口温度设得太低，和热流体的温差特别大，虽然冷却效果可能一下子看起来很棒，但长期这样，换热器可能会因为受不了这么大的温差变化而出现故障。
在考虑温差原则的时候，还得注意流体的性质。
不同的流体，它们的传热性能、比热容啥的都不太一样。
比如说，油和水，它们的传热特性就差别很大。
所以在设计温差的时候，就得根据流体的这些特性来调整，不能一概而论。
实际的工作环境也得考虑进去。
要是换热器工作的地方温度变化特别大，或者压力不稳定，那在设计温差的时候就得留有余地，不能把温差定得太死，不然稍微有点环境变化，换热器就可能“罢工”啦。
再比如说，如果这个换热器是用在一个长期连续运行的系统里，那温差的设计就得更谨慎，要保证它能稳定可靠地工作，不能三天两头出毛病。
板式换热器设计温差原则可不是随随便便就能定下来的。
得综合考虑好多因素，像冷热流体的温度、性质，工作环境，还有成本、使用寿命等等。
只有把这些都考虑周全了，咱们设计出来的板式换热器才能高效稳定地工作，为咱们的生产生活服务。
板式换热器设计标准
板式换热器设计标准1. 引言板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、石油、冶金、食品等行业。
板式换热器的设计标准对于确保设备的安全运行和高效传热至关重要。
本文将介绍板式换热器的设计标准及其要求。
2. 设计标准2.1 板式换热器的分类根据传热方式和结构特点，板式换热器可分为传统板式换热器、起泡器板式换热器、波纹板式换热器等几种类型。
不同类型的板式换热器具有不同的设计标准和要求。
2.2 设计原则板式换热器的设计应遵循以下原则：•确定换热器的传热面积和传热系数；•选择合适的流体流速；•确定板式换热器的结构参数，如板间距、板高度等；•确保换热器的压力临界条件；•确定板式换热器的材料和密封方式。
2.3 流体参数在板式换热器设计中，需明确各流体的流速、温度、压力等参数。
流体参数的选择应基于设备的工作条件、传热要求和流体特性。
2.4 热平衡板式换热器的设计应满足热平衡要求，即传热面积上的热量输入等于输出。
为了确保热平衡，设计中需考虑传热系数、流速、管道布局等因素。
3. 设计要求3.1 板式换热器的传热效率板式换热器的传热效率是评估设备性能的重要指标。
设计时，需保证传热效率达到要求，并有效避免传热表面的堆积和腐蚀。
3.2 设备的安全运行板式换热器的设计应保证设备在正常工况下的安全运行。
设计中需考虑压力、温度、流速等因素，以确保设备的安全稳定运行。
3.3 板式换热器的清洁和维护为了保证板式换热器的正常运行，设计时应考虑清洁和维护的便捷性。
合理的板间距设计和换热板结构可以减少杂质的积聚，便于清理和维护。
3.4 设备的节能性在板式换热器设计中，节能是一个重要目标。
合理选择流体参数、优化换热结构和提高传热系数等措施可以提高设备的节能性能。
4. 结论板式换热器的设计标准包括设备分类、设计原则、流体参数、热平衡等要求。
合理的设计标准可以提高设备的传热效率、安全稳定运行、清洁维护和节能性能。
在实际应用中，设计者应根据具体情况，综合考虑各种因素，确保设计符合相关的规范和标准，以达到预期的效果。
浅谈板式换热器的设计
浅谈板式换热器的设计随着国家对环保和能源的重视，集中供热系统的广泛应用大大减少了燃煤对城市环境的污染，同时也节省了能源，所以可以说这是一项即造福当代人民又造福后代子孙的伟大工程。
而换热器是供暖系统中非常重要的供暖设备，在采暖和集中供热工程中具有一种“承前启后”的过渡连接作用。
在换热器的发展中，板式换热器占有极其重要的地位。
1.板式換热器的优点板式换热器的特点与别的换热器相比显而易见:板式换热器传热系数高，占地面积小，结构紧凑，易维护。
在传热量相等的条件下，所占空间仅为管壳式换热器的1/2-1/3。
并且不像管壳式换热器那样需要预留出很大的空间用来拉出管束检修。
而板式换热器只需要松开夹紧螺杆，即可在原空间范围内100%地接触到换热板的表面，拆装方便，便于清洗。
体积小重量轻，在狭小的空间易安装。
通过以上的分析比较，可以看出板式换热器较之管壳式换热器具有很多优点。
另外板式换热器还有如下优点。
<1>温差小由于板式换热器具有较髙的传热系数及强烈的湍流，在换热器中进行流动换热后，可使热交换器的一、二次热水的温度相差很小，有时温差能够趋近1℃-3℃.这样可使热效率大大增髙,提髙换热设备的经济性。
<2>热损失小由于具有板片边缘及周边密封塾暴露在大气中，所以热损失极小,一般为1%。
左右，不需釆取保温措施。
在相同换热面积情况下，板式换热器的換热损失仅为管壳式换热器的1/5，而重量则不到管壳式的一半。
<3>适应性强一方面在组装换热器时，可根据产量及工艺要求，很方便地增加或减少传热板片，亦可将板片重新排列，流程组合重新选择。
另一方面的适应性还表现在其用途上，板式换热器用途广泛，目前，在化工、机械、水泥、石油、电力、热水供暖等多种工程领域都有广泛的应用，具体用于加热、冷却、蒸发、冷凝、余热回收等工艺过程中，通过在板式换热器中进行介质间的热交换来达到应用的目的。
<4>操作灵活，维修方便传热板片及活动压紧板均悬挂在机器的横梁上，压紧板上方设有滚动装置，可方便地打开设备，进行清洗，并能取出一板片，进行检査或更换垫片。
板式换热器设计指导书
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加
1.2.2单板公称换热
面积
图2
经圆整后的单板计算换热面积，一般圆整到小数点后
2位。如单板计算换热面积为0.346m2，圆整后的公称换热面积为0.35m2。
1.2.3板间距b
板式换热器相邻两板片间的平均距离b，如图2所示。
1.2.4当量直径De
四倍的板间通道截面积与其湿润周边之比，按式（4）计算。
4As
可拆式板式换热器（PHE）、换热器密封垫（PHEGASKET）、换热器板片
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2
a=φ⋅a1
（1）
式中：a—单板计算换热面积，m2；
φ—展开系数，板片展开面积与投影面积之比，按式（2）
计算
t
'
（2
φ=
）
t
式中：t'—波纹节距展开长度，
mm；t—波纹节距（如图2所
示），mm；
a1—在垫片内侧参与换热部分的板片投影面积，m2。 注:若导流区与波纹区波纹节距相差较大时，
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 设计标准
板式换热器设计标准板式换热器是一种常见的换热器类型，在工业生产和生活中广泛应用。
为保证板式换热器的安全、高效运行，需要遵循一定的设计标准。
一、设计标准1.国际标准：板式换热器设计遵循国际标准，例如ASME VIII-1、British Standard 5500、EN 13445等。
这些标准对板式换热器的设计、材料、制造等方面都有详细规定。
2.行业标准：各行业制定了自己的板式换热器设计标准，例如石油化工行业使用的API 662标准、食品行业使用的3-A标准，这些标准基于国际标准进行调整和完善，以适应行业的特殊需求。
二、设计要求1.设计压力：板式换热器的设计压力应根据工作压力确定，按照国际标准进行计算和设计。
2.设计温度：板式换热器的设计温度应根据工作温度确定，应考虑介质的相变温度、冷却水温度等因素。
3.流量计算：板式换热器中的流量计算是设计的重要部分，需要考虑介质的物性、流速、换热系数等因素，以保证换热器的高效运行。
4.热传导计算：板式换热器的热传导计算也是设计的重要部分，需要根据板式换热器的结构、材料和工作条件进行计算。
5.材料选择：板式换热器的材料应考虑介质的性质、温度、压力等因素，选择合适的材料可以保证换热器的安全、耐腐蚀性和长寿命。
6.设计结构：板式换热器的设计结构应考虑到其维护、清洗、拆卸的方便性，以及防震、防腐等因素。
三、设计过程板式换热器的设计过程包括以下步骤：1.确定工作条件，包括工作压力、温度、流量等因素。
2.根据工作条件进行流量、热传导计算，确定板式换热器的尺寸、板数等设计参数。
3.选择合适的材料，制定制造工艺和工艺流程。
4.绘制板式换热器的装配图和构造图，进行结构和强度计算。
5.进行板式换热器的试制和试验，以验证设计的正确性和可靠性。
四、总结板式换热器的设计标准是保证其设计和制造质量的重要保障，设计应当根据国际标准和行业标准，并遵循设计要求，进行详细的流量、热传导、材料选择、结构设计等方面的计算和设计，保证板式换热器的高效、安全运行。
板式换热器技术要求
（二）板式换热器3设计与运行条件3.1板式换热器型式板式换热器采用等截面可拆卸板式换热器（水-水），换热面材质材质为GB316不锈钢。
3.2板式换热器的配置本次招标共需配备2台可拆卸板式换热器（水-水），单台功率22.5MW,单台换热面积950 m2,换热器接管管径按设计所提管径配置，换热器按本技术规范书所提面积订货。
3.3板式换热器设计参数下表为单台22.5兆瓦板式换热器的参数下表为15兆瓦单台板式换热器的参数3.4热网循环水水质板式换热器工作介质为热网循环水，水质为软化水，具体水质如下：3.5运行方式板式换热器并联运行。
板式换热器换热量的控制通过控制一次侧（高温介质）流量和控制二次侧（低温介质）流量来实现。
3.6设备的安装地点及标高板式换热器安装在换热站0米层。
4技术要求投标方提供的板式换热器设计、制造、检验与验收应满足国家相关规范中的相关规定，同时应满足本技术规范书中技术要求，如有矛盾时按较高要求执行。
4.1板式换热器性能要求4.1.1投标方所提供的板式换热器是可拆卸板式换热器（水-水），其技术先进、经济合理，成熟可靠的产品，具有较高的运行灵活性。
4.1.2板式换热器能在最大工况点长期连续运行，能满足板式换热器不同运行工况的需要，并且预留能增加10%换热能力板片的安装空间和技术条件。
4.1.3板式换热器不宜选择单板面积太小的板片，避免板片数量过多,要求单板面积大于等于2.5 m2。
4.1.4板式换热器采用板型应使换热器内流体充分湍动，防止板片表面结垢。
4.1.5板式换热器应选用阻力小的板型，保证一次侧（高温介质）压降不大于0.03MPa,二次侧（低温介质）压降不大于0.03MPa。
4.1.6板式换热器板片厚度应不小于0.7mm。
4.1.7板式换热器额定工况运行时，二次侧（低温介质）出口温度偏差不应出现负偏差。
4.1.8板片波纹形式应采用技术成熟、有成功使用业绩的波纹形式。
4.1.9板式换热器外部、内部保证不泄漏，一、二次水禁止混流。
板式换热器设计
设计3.1 符号Aa——预紧状态下，需要的最小夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算，取较小值，mm2；Ab——实际使用的夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算，取较小值，mm2；Am——需要的夹紧螺柱总截面积，mm2；Ap——工作状态下，需要的最小夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算，取较小值，mm2；a2——被垫片槽中心线包容的板片投影面积，mm2；B——垫片有效密封宽度，mm；b——板间距，mm；b1——固定压紧板内侧至中间隔板自重作用点的距离，mm；b2——固定压紧板内侧之活动压紧板自重作用点的距离，mm；C1——中间隔板自重作用点至支柱内侧间的距离，mm；C2——活动压紧板自重作用点至支柱内侧间的距离，mm；d——夹紧螺柱小径或无螺纹部分的最小直径，取较小值，mm；F0——作用于a2上的流体静压力，N;Fp——工作状态下，需要的最小垫片压紧力，N；F1——中间隔板自重，N;F2——活动压紧板自重，N；f——上导杆受载所引起跨度中点的挠度，mm；f1——上导杆自重所引起跨度中点的挠度，mm；f2——板片及所充介质（水或其它流体取密度大者）重力所引起的上导杆跨度中点的挠度，mm；f3——中间隔板自重所引起的跨度中点的挠度，mm；f4——活动压紧板自重所引起的上导杆跨度中点的挠度，mm；H——上下导杆内侧间的距离，mm；J——上导杆惯性矩，mm4；L——夹紧尺寸，固定压紧板内侧至活动压紧板内侧间的距离，mm，L=（s0+b）Np+n1s2L1——导杆长度（固定压紧板内侧至支柱内侧间的距离），mm；L2——夹紧螺柱长度，mm；l——垫片中心线的展开长度，mm；l1——板片长度，mm；m——垫片系数，橡胶：m=1，石棉：m=2；Np——板片总数；n——夹紧螺柱数量；n1——中间隔板数量；p——设计压力，Mpa；q1——上导杆自重均布载荷，N∕mm；q2——板片及所充介质（水或其它流体取密度大者）所引起的均布载荷，N∕mm；s——板片厚度，mm；s1——压紧板厚度，mm；s2——中间隔板厚度，mm；s3——垫片名义厚度，mm；Wa——预紧状态下，需要的最小夹紧螺柱载荷（即预紧状态下，需要的最小垫片压紧力），N ；W p ——工作状态下，需要的最小夹紧螺柱载荷，N ； y ——垫片比压力，橡胶：y=1.4Mpa ，石棉：y=11Mpa ； [σ]b ——常温下夹紧螺柱材料的许用应力，Mpa ； [σ]t b ——设计温度下夹紧螺柱材料的许用应力，Mpa ； δ——夹紧螺柱上的螺母与垫圈之和，mm 。
板式换热器设计计算与校核计算
板式换热器设计计算与校核计算设计计算与校核计算是指对板式换热器进行设计和校核的过程。
设计计算是在满足热交换需求的前提下，确定板式换热器的尺寸、换热面积、流体通道和板的数量等参数。
校核计算是为了保证板式换热器在运行过程中的可靠性和安全性，对其进行力学和热力学校核。
1.设计计算：a.确定工作流体的流量、温度和压力等参数，根据这些参数计算出所需换热面积。
b.根据换热面积的要求，选择合适的板式换热器型号，并确定换热片的尺寸和数量。
c.计算工作流体的换热面积分布，确定流体通道布局和分流板的位置。
d.根据换热片的尺寸和数量，计算板式换热器的外形尺寸和重量。
e.检查设计结果是否满足热交换需求，并对设计方案进行评估和调整。
2.校核计算：a.应力校核：计算板片和密封垫的应力，包括弯曲应力、剪切应力和接触应力等。
检查应力是否满足材料的强度限制。
b.疲劳校核：根据板片的工作条件和材料的疲劳强度，计算板片的疲劳寿命，确保其在预期的使用周期内不会发生疲劳破坏。
c.热力学校核：计算板片的热应力和热膨胀，检查板片在工作温度下的变形情况。
确保板片的变形不对密封性和换热性能造成影响。
d.压降校核：计算工作流体在板式换热器中的压降，检查压降是否满足设定的要求。
e.泄漏校核：计算板片与密封垫之间的泄漏量，确保泄漏量在可接受范围内。
f.振动校核：计算板片和密封垫的共振频率，检查共振是否存在，并采取相应的措施进行抑制。
设计计算和校核计算是板式换热器设计过程中非常重要的环节，通过对换热器的尺寸、换热面积和流体通道等参数进行合理计算和校核，可以确保换热器在运行过程中具备良好的性能和可靠的安全性。
同时，也可提高换热器的热效率和运行经济性。
板式换热器本科课程设计
兰州交通大学毕业设计(论文)摘要板式换热器是一种高效紧凑的换热设备，它被应用到食品工业、冶金工业、机电工 业、造纸工业、石油工业等领域。
而且其类型、结构和使用范围还在不断发展。
焊接型 板式换热器的紧凑性好，重量轻、传热性能好、初始成本低特点。
板式换热器的传热性能与板面的波纹形状、尺寸及板面组合方式都有密切关系。
对 于任何一种新型结构尺寸板片的传热及阻力特性，都只有通过实验计算测定。
对于无相 变传热，多数制造商都能提供关联式；对于相变传热，绝大多数的产品，尚不能提供相 应的关联式。
本文对板式换热器的发展及应用领域作了简要的介绍，通过应用板式换热器的传热 机理。
对板式换热器进行了热力计算和阻力计算，在满足了校核条件下，设计了板式换 热器的基本结构如框架形式， 板片结构及流程组合方式等结构参数。
确定了板片数为 149 的并联式流程组合的板式换热器，用 Auto CAD 绘制零件图及总图。
关键字： 板式换热器；结构设计；热力计算；阻力计算；校核兰州交通大学毕业设计(论文)AbstractPlate heat exchanger is a compact and efficient heat transfer equipment, it is applied to the food industry, metallurgical industry, electromechanical industry, paper industry, oil industry and other fields. And its type, structure and scope are still evolving, Welded plate heat exchanger compactness has the features such as light weight, good heat transfer performance and low initial cost. Plate heat exchanger heat transfer performance of corrugated board shape, size and board composition are closely related. A new structure for any size of plate heat transfer and pressure drop characteristics are determined only by experimental calculations. For the non-phase-change heat transfer, most manufacturers can provide correlation; for the phase-change heat transfer, the vast majority of products, yet can not provide the corresponding correlation. In this paper, by the using of plate heat exchanger heat transfer mechanism the development of plate heat exchanger and applications are briefly introduced.It carried out the plate heat exchanger thermal calculation and resistance calculations, and designed the basic structure of the plate heat exchanger such as the frameworks, structure and processes combinations to meet the verification condition.Finally it determined the parallel flow plate heat exchanger with 149 of the plates and combined with Auto CAD drawing parts diagram and assembly drawings.Keywords: calculation;Plate heat exchanger; Resistance calculation;Configuration design; CheckThermodynamic兰州交通大学毕业设计(论文)目录1. 绪论 ............................................................................................................................... 1 1.1 板式换热器的学术背景及意义 ......................................................................... 1 1.2 我国设计制造应用情况 ..................................................................................... 3 1.3 国外著名厂家及其产品 ..................................................................................... 4 1.4 板式换热器的国内研究进展 ............................................................................. 7 2. 板(片)式换热器的基本构造 ........................................................................................ 9 2.1 板(片)式换热器的基本构造 .............................................................................. 9 2.2 流程组合 ............................................................................................................. 9 2.3 框架型式 ........................................................................................................... 11 2.4 板片 .................................................................................................................... 12 2.4.1 常用形式 ................................................................................................ 12 2.4.2 混合 人字板及性能 ............................................................................ 13 2.4.3 特种形式 ................................................................................................ 15 2.5 密封垫片 ........................................................................................................... 15 2.6 焊接式板式换热器 ........................................................................................... 16 2.6.1 半焊式板式换热器 ................................................................................ 16 2.6.2 全焊接式板式换热器 ............................................................................ 17 3. 板式换热器的性能特点 ............................................................................................. 17 3.1 板式换热器的主要优点 ................................................................................... 18 3.2 板式换热器的主要缺点 ................................................................................... 20 3.3 板式换热器与管壳式换热器的比较 ............................................................... 20 4. 板式换热器热力及相关计算 ..................................................................................... 21 4.1 板式换热器的设计计算概述 ........................................................................... 21 4.2 传热过程 ........................................................................................................... 22 4.2.1 对流换热 ................................................................................................ 22 4.2.2 相变换热 ................................................................................................ 23 4.2.3 导热 ......................................................................................................... 24兰州交通大学毕业设计(论文)4.3 热力计算 ........................................................................................................... 24 4.3.1 一般设计要求 ........................................................................................ 24 4.3.2 设计计算公式和曲线 ............................................................................ 27 4.3.3 确定总传热系数的途径 ........................................................................ 31 4.4 设计工艺条件 ........................................................................................... 32 4.4.1 计算综述表 ............................................................................................ 36 5. 经济与技术分析 ......................................................................................................... 43 5.1 技术经济分析的原则 ....................................................................................... 43 5.2 技术经济分析的标准 ....................................................................................... 43 结论 .................................................................................................................................. 44 致谢 .................................................................................................................................. 45 参考文献 .......................................................................................................................... 46兰州交通大学毕业设计(论文)1. 绪论1.1 板式换热器的学术背景及意义目前板式换热器已成为高效、 紧凑的热交换设备， 大量地应用于工业中,它的发展已 有一百多年的历史。
板式换热器的性能评价和优化设计
板式换热器的性能评价和优化设计板式换热器作为一种广泛应用于工农业和生活领域的换热设备，其性能评价和优化设计显得尤为重要。
本文将从板式换热器的基本原理和性能指标入手，探讨其性能评价和优化设计的相关内容。
一、板式换热器的基本原理板式换热器是一种高效的换热设备，其基本原理是利用板与板之间的狭小空隙，将两种不同温度的流体(液体或气体)置于相邻的板间流动，从而使热量在板的表面传递，通过对流和传导的作用，实现热量的传递。
板式换热器可以根据传热介质的不同，分为液体-液体板式换热器、气体-液体板式换热器和气体-气体板式换热器。
液体-液体板式换热器适用于处理液体之间的热量传递，例如水和油的传递。
气体-液体板式换热器则适用于处理气体和液体之间的热量传递，例如空调和冷凝器的热量传递。
气体-气体板式换热器则适用于处理气体之间的热量传递，例如烟气和空气之间的热量传递。
二、板式换热器的性能指标1. 传热系数传热系数是板式换热器性能的重要指标之一，它表示单位时间内单位面积的热量传递量。
传热系数一般由换热器的几何形状、热传导方式、流体性质等因素决定。
2. 压降压降是指流体通过换热器时的压力损失，是另一个反映换热器性能的指标。
压力损失越小，说明流体通过换热器时的能耗越小，对于节能和环保意义重大。
3. 效率效率可以表示为热量的传递率或者交换效率，是指换热器传热时热量传递的比例。
一般来说，效率越高，说明换热器性能越好。
三、板式换热器性能评价1. 传热系数的影响因素影响传热系数的因素有很多，例如流速、板的间距、板的形状等。
其中流速是影响传热系数的主要因素之一，流速越大，则传热系数越大，但是过高的流速可能会导致压降过大。
因此，在设计时需要兼顾传热系数和压降，找到最优的传热系数和流速。
2. 压降的影响因素压降是另一个重要的性能指标，它的大小会直接影响流体的能耗和使用成本。
影响压降的因素有流速、板间距、板的形状等。
在设计时需要尽量减小压降，以降低换热过程中的能耗和使用成本。
板式换热器的设计与计算
10.GB9787《角钢》11.GB/T12236《通用阀门钢制旋启式止回阀》3.1板式换热机组：Plate Heat Exchanger Unit 由板式换热器、水泵、变频器、过滤器、阀门、配电箱、仪表及控制系统等组成的智能型换热设备。
3.2一次侧 Primary Circuit Side 指热量或冷量的提供侧。
3.3二次侧 Secondary Circuit Side 指热量或冷量的接收侧。
3.4汽一水换热机组 Steam-Water Heat Exchanger Unit一次侧介质为蒸汽的板式换热机组。
3.5水一水换热机组 Water-Water Heat Exchanger Unit一次侧介质为水的板式换热机组。
4型号编制4.1型号组成及含义4.1.1型号中第1、2位表示板式换热机组：用“板式换热器”和“机组”的头两个字“板机”的汉语拼音大写字头BJ表示。
4.1.2第3位表示二次侧使用范围：生活热水系统一一“ S ”：空调系统一一“ K ”；一般采暖系统一一“ C ”；地板辐射采暖系统4.1.3第4位表示热负荷；4.1.4第5位表示一次热媒的介质：高温热水一一“ R ”；蒸汽4.1.5第6位表示一、二次侧设计压力;4.1.6第7位表示控制等级，按［表1］分为两级。
［表1］板式换热机组的控制等级示例:4.2型号编制示例: 热负荷4.0MW，用于热水采暖系统，一次侧设计压力1.6Mpa，二次侧设计压力0.6Mpa，一次热媒的介质为高温热水，具有温度控制、水泵变频、热量计量、通讯功能的板式换热机组表示为：BJC-4.0R1.6/0.6 II5基本参数5.1板式换热机组的额定热负荷应符合［表2］的规定。
［表2 ］板式换热机组的额定热负荷5.2板式换热机组的设计温度和压力应符合［表3 ］的规定［表3 ］板式换热机组的设计温度和压力6 一般要求6.1板式换热器的设计、制造检验与验收应符合条例GB/T16409的规定。
板式换热器的优化设计与性能测试分析
板式换热器的优化设计与性能测试分析第一章：引言板式换热器是一种广泛应用的换热设备，大量应用于各种工业领域。
随着工业化的发展，其应用范围不断扩大。
在现代化的生产过程中，板式换热器的性能优化设计和性能测试分析对于提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
本文仅就板式换热器的优化设计和性能测试分析做简要介绍。
第二章：板式换热器的基本原理板式换热器是由许多平行的板组成，板之间存在通道用于流体的传输和传热。
流体在板之间交替流动，从而实现热量的传递。
板式换热器结构简单，传热效率高，且易于维护和清洁。
第三章：板式换热器的优化设计优化设计是指将已有的产品或系统进行重新设计，将其各项性能参数优化，达到最佳的性能状态。
在板式换热器的优化设计中，主要关注以下方面：3.1 流体速度的优化流体速度直接影响热传递效率，需要通过优化通道宽度和管径等参数来达到最佳流速。
3.2 流体流量的优化流体流量也是影响换热器性能的重要参数。
需要通过技术手段优化流量来保证传热效率和高效能。
3.3 板片结构的优化板片结构对于传热效率的影响非常大，需要通过优化板片的形状、大小、材料等来达到最佳性能。
3.4 热交换面积的优化热交换面积也是影响板式换热器性能的关键因素，需要通过适当的方法扩大有效的热交换面积，从而提高传热效率。
第四章：板式换热器的性能测试分析性能测试分析是指通过实验手段对板式换热器的性能进行测试和分析。
在板式换热器的性能测试分析中，主要关注以下方面：4.1 流体温度的测试流体温度是板式换热器性能的核心参数，需要通过专业测试手段对流体温度进行精确的测试。
4.2 换热系数的测试换热系数是反映换热器传热效率的重要参数，需要通过实验测试手段对其进行准确的测评和分析。
4.3 压力损失的测试压力损失也是板式换热器性能的一个重要参数，需要通过实验测试手段对其进行评测和分析。
第五章：结论板式换热器在现代工业生产中广泛应用，其性能优化设计和性能测试分析对于提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
固定管板式换热器课程设计
固定管板式换热器课程设计
设计要求：
1.设计一台固定管板式换热器，工作流体为液体A和液体B，A的流量为1000m3/h，B的流量为800m3/h。
2.液体A的入口温度为120°C，出口温度为80°C；液体B的入口温度为50°C，出口温度为70°C。
3. 换热器的管子和板的材料为不锈钢，厚度为2 mm，管子直径为25 mm，板的间距为35 mm。
4.液体A和液体B之间的换热系数为1800W/(m2·°C)。
5.计算换热器的传热面积、换热面积密度和热负荷。
设计步骤：
1.确定换热器的传热面积：根据液体A和液体B的流量和温度差计算平均传热面积，公式为：
A=Q/(U×ΔΤ)，其中Q为传热量，U为换热系数，ΔΤ为温度差。
Q=m×Cp×ΔΤ，其中m为质量流量，Cp为比热容，ΔΤ为温度差。
将上述公式代入第一公式中，即可得到传热面积A。
2.计算换热器的传热面积密度：换热面积密度为传热面积与设备有效体积的比值，公式为：
AD=A/V，其中V为设备有效体积。
3.计算换热器的热负荷：热负荷为单位面积的传热量，公式为：
Q/A。
4.优化设计：根据所得的热负荷和传热面积密度，结合实际需求和经验，对设计进行优化，调整管子和板的数量、尺寸等参数。
以上为固定管板式换热器的课程设计步骤，通过计算和优化设计，可以得到符合实际应用要求的换热器。
希望本设计能帮助你更好地理解和应用固定管板式换热器。
板式换热器选型设计原则及方法
板式换热器选型设计原则及方法1.根据换热介质的性质选择换热器材料：在选型设计板式换热器时，首要考虑的是所使用的换热介质的性质，例如温度、压力、腐蚀性等。
根据介质的特性选择合适的板式换热器材料，如不锈钢、钛合金等。
2.根据传热要求选择换热器类型：根据工艺流程中所要求的传热量、温差和压降等参数，选择合适的板式换热器类型，如单板式换热器、双板式换热器等。
3.根据换热面积计算板式换热器尺寸：根据所需的换热面积计算板式换热器的尺寸。
通常需要考虑的参数包括流体的流量、流速、温度差，以及换热器的热传导系数等。
4.考虑板式换热器的堵塞和清洗：在选型设计时需要考虑板式换热器的结构特点，以保证换热面板之间的通道不会堵塞，并且方便清洗。
5.综合考虑换热器的经济性和可靠性：在进行板式换热器选型设计时，需要综合考虑其经济性和可靠性。
经济性包括设备造价、运行费用等方面，可靠性包括换热器运行的稳定性、故障率等。
在进行具体的板式换热器选型设计时，可以采取以下方法：1.查询和参考相关文献、规范和标准，了解板式换热器的基本原理、性能及应用范围。
2.根据换热介质的特性和要求，筛选出适合的板式换热器材料。
3.根据工艺设计的流体参数（流量、温度、压力等）和换热要求，计算所需的换热面积，并选择合适的板式换热器类型。
4.结合工艺流程和装置结构，考虑板式换热器的堵塞和清洗问题。
5.通过技术对比和经济评价，选择经济性和可靠性较好的板式换热器。
6.进行设计和绘制板式换热器结构图、传热计算图、流体流动图等。
7.进行换热器的性能计算，验证选型结果是否符合要求。
8.评估和改进设计方案，考虑可能出现的问题和风险，并做出相应的优化调整。
在板式换热器选型设计过程中，还应考虑安装、维护和运行等方面的问题，以确保选型设计的换热器能够正常运行，并满足工艺生产的需求。
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示例：2×3＋1×5／1×11 即是一个多流程组合 表示：甲：三个流道有二程，五个流道有一程／乙： 十一个流道有一程
图2-4(a) 单程流动
流动的形式可以根 据不同的工艺要求进 行组合。单程、双程、 多程均可，使之达到 最佳换热效果。
冷热流体在通道 中交错流动，流动 形式近似于全逆流。
图2-4(b) 多程流动
人字形板片：网状三维流动 水平平直波纹板片：二维流动 • 同种板型，波纹结构参数不同会使流动情况不同。 • 流体进出板片角孔的位置及板片尺寸的长宽比、流程组 合都会影响板间流体的流动。
2 传热过程
板式换热器中冷热流体之间的换热一般通过以下过程来完成。 （1）流体对流换热
热量的传递一方面靠流体质点的不断运动的混合，即 对流作用；另一方面依靠由于流体和壁以及流体各处存 在温差而造成的导热左右，这种对流和导热同时存在的 过程称为对流换热。
影响对流换热的因素有很多，如流体的物性，换热器 表面形状、大小，流体的流动方式等。
对流换热量的计算公式
( ) ( ) Q = α tw − t f A 或 q = α tw − t f
（2）相变换热
A）凝结换热 蒸汽和低于相应压力下饱和温度的壁面相接触，蒸
汽就会释放出气化潜热而在壁面上凝结成液体，这种 现象称为凝结换热。
如图1所示。
图2-2 板式换热器结构图
板片为传热元件，垫片为密封元件，垫片粘贴在板片 的垫片槽内。
粘贴好垫片的板片，按一定的顺序置于固定压紧板和 活动压紧板之间，用压紧螺柱将固定压紧板、板片、 活动压紧板夹紧。
压紧板、导杆、压紧装置、前支柱统称为板式换热器 的框架。
按一定规律排列的所有板片，称为板束。
板式换热器是一种新型、高效、紧凑的热交换器。 具有传热系数高。对数平均温差大、占地面积小、 质量轻、价格低、清洗方便、很容易改变换热面积或 流程组合等优点。 板式换热器的发展比较快，其性能也越来越高，目 前板式换热器的最高压力达28MPa，最高操作温度达 360℃。在压力和温度不太高的换热场合，板式换热 器已逐步代替管壳式换热器。 广泛应用于食品、化工、机械、能源等行业。
B）沸腾换热
液体在受热情况下产生的沸腾或蒸发吸热过程，称为沸 腾传热。
在板式换热器中内所发生的沸腾过程与流体在垂直管内 流动时的沸腾状况基本相同。
( ) 饱和沸腾换热量的计算公式： q = α b tw − t f
C）板片及垢层的导热
由于板片及垢层的厚度与板面尺寸相比很小，导热过 程可认为是沿厚度方向的一维导热。
在压紧后，相邻的触点相互接触，使板片间保持一定 的间隙，形成流体的通道。
换热介质从固定压紧板、活动压紧板上的接管中出 入，并相间地进入板片之间地流体通道，进行换热。
图2-3 板式换热器实物图
板式换热器有不同的框架形式
A 框架夹板加紧式 最普通，拆卸和清洗都很方便。 B 简单夹紧式 结构轻便，清洗、检查不方便。 C 顶压夹紧式 拆卸方便，工作压力不高。
板片材料的选择，除了考虑成形时所必须的材料 韧性外，更重要的是考虑材料抗介质腐蚀的能力。
材料名称 耐酸耐热 不锈钢
换热板片主要材料
工业纯钛
纯镍
哈氏合金
高镍铬合 金
材料牌号 SUS304 SUS316L
TA-1A
Nb
HastellogB HastellogC
用途
中性介质 及弱酸弱 碱溶液
适应腐蚀 较强的场
图2-7 板片及密封垫片的放大图
（2）各种特殊形式的板片
便于装卸垫片的板片 用楔入法把垫片装在板片上 用于冷凝器的板片 板片通气体的角孔特别大，波纹节
距也较大
用于蒸发器的板片 与普通板片的构造完全不同，每四
片为一组，靠不同形状的垫片引 导介质的流向
板管式板片 流道呈蜂窝状，一个通道较大另一个较小 双层板片 由两层板压合在一起，用于两种换热介质绝
用，冷却碱液、醋液和醋酸酐等。
造纸工业 冷却黑水、苛性碱水溶液、纸浆排液，漂
白液加热和冷却，各种废液余热回收等。
人造纤维工业 冷却加热粘胶液氨水及各种溶剂，加
热内酰胺水溶液、氨水等，各种余热回收等。
医药工业 冷却酵母、丁醇、丁二醇、醋酸丁酯，抗
生素生产中加热、灭菌、冷却，各种余热回收等。
油脂工业 冷却甘油、乳化油、植物油，加热、冷却
合
适应于强 酸强碱和 有氯离子 腐蚀场合
强酸 强碱
RS-2 硫酸
（4）密封垫片
密封垫片是板式换热器的一个关键零件。
垫片能承受的温度即板式换热器的工作温度；工作压 力也受垫片的制约。
材料
密
封 垫
三元乙丙胶
片 主
丁晴胶
要 材
食品胶
料 氟橡胶
使用温度℃ -50～150 -20～110 同其它胶种 0～180
适用介质
水、水蒸汽、弱酸、碱、醇类
水、水蒸汽、植物油、润滑油、 矿物油 水、水蒸汽、奶、饮料、啤酒、 食用油
无机酸、矿物油、水、水蒸汽
氯丁胶
-40～100
氨、弱酸、弱碱
4 板式换热器系列型号表示方法
§ 2-3 流动与传热机理
1 流动状况及流态
• 板式换热器中的流道形状是复杂的，沿流体流动方向的 断面形状不断地呈周期性变化。 • 在很低的雷诺数下形成湍流。 • 不同板型将使板片间通道中流体的流动产生显著的差别。
µf µw
z
式中系数和各指数的范围为：
C = 0.15 ~ 0.4 m = 0.3 ~ 0.45
n = 0 .6 5 ~ 0 .8 5； z = 0.05 ~ 0.2
一般地说,板式换热 器的传热系数K值在 3000～6000W/m2 ℃范 围内。这就表明，板式 换热器只需要管壳式换 热器面积的1/2～1/4 即可达到同样的换热效 果。
图2-1 流道图
3 工业应用
化学工业 制造氧化钛中冷却和蒸发，酒精发
酵，冷却甲醛、磷酸，合成氨，电解制碱等。
建筑工业 集中供热的热交换，空调系统的冷却
2 优缺点
（1）优点 传热系数高 对数平均温差大 占地面积小 重量轻 价格低
（2） 缺点
工作压力不高 工作温度不高 不宜于进行易堵塞通 道的介质的换热
末端温差小
污垢系数低
多种介质换热
清洗方便
容易改变换热面积或流程组合
主要特点：
板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标，板 片波纹所形成的特殊流道(见图)使流体在极低的流速 下即可发生强烈的扰动流(湍流),扰动流又有自净效应 以防止污垢生成，因而传热效率很高。
（2）组合形式分类 （a）串联流程 （b）并联流程 （c）混联流程 （3）流体在板片间的流动分类（如图2所示） （a）单边流 （b）对角流
并 联 流 程
图2-5(a) 并联流程
混 联 流 程
图2-5(b)混联流程
图2-6(a) 单边流
图2-6(b) 对角流
（4）流程组合的选择
板式换热器有各种各样的流程组合，根据实际操作的 需要设计和选用，而流程的选用和设计是根据板式换 热器的传热方程和流体阻力进行计算的。
导热量的计tw1 − tw 2
δp
，
q
=
λs1
ts1 − tw1
δ1
及
q
=
λs 2
tw2 −
δ2
ts1
§ 2-4 板式换热器的传热计算与压降计算
1 传热计算
传热计算的目的在于使所设计的换热器在服从 传热方程式的基础上满足热负荷所应具有的换热 面积。
传热计算包括传热系数、总传热系数、平均温 差及换热面积等的计算。
对不能混合的场合
石磨材料板片 可用于强腐蚀介质的换热 宽窄通道的板片 “孪生”板片，相邻板间通道一宽一窄
图2-8(a)半焊接式板片
图2-8(b)双层板片
图2-8(c)石磨材料板片
图2-8(d)大间隙板片
衡量波纹板片性能优劣的主要参数：传热效率、流 体阻力和承压能力。
人字形波纹板片的性能优于水平平直波纹板片。
∆ tlm
=
∆ tmax − ∆ tmin ln ∆ tmax
∆ tmin
∆tm = ψ∆tlm
修正系数ψ 随冷热流体的相对流动方向的不同组
合而取不同的值。
当流体的温度沿传热面变化不大时，∆tm
=
1 2
( ∆tmax
+
∆tmin
)
（3）传热系数的计算
根据
αf
=
Nuλ
de
，Re = vde
υ
，de
=
4 As S
m1' , m1'',Lm1i , m2' , m2'' ,Lm2i ：从固定压紧板开始顺序为 ', '',L i
热侧及冷侧流道数相同的流程数；
n1'
,
n1''
,
L
n1i
,
n2'
,
n
'' 2
,
L
n
i 2
：相应于 m1' , m1'',Lm1i , m2' , m2'' ,Lm2i 一个流程内的流道数。
流程数为1的流程组合称之为单流程；程数为2以上 的流程组合，称之为多流程。
最简单的流程组合是“Z”形和“U”形。 在多数场合，采用混合的流程组合型式。
（1）流程组合的表达方式
m1' n1' + m1''n1'' + Lm1in1i + L m2' n2' + m2'' n2'' + Lm2i n2i + L