板式换热器与壳管式换热器
新编各类型换热器面积计算公式
新编各类型换热器面积计算公式换热器是一种用于传导热量的设备，广泛应用于工业和日常生活中。
根据不同的换热方式和应用领域，换热器可以分为多种类型，例如壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等。
不同类型的换热器由于其结构和工作原理的差异，其面积计算公式也有所不同。
以下是各类型换热器的面积计算公式。
1.壳管式换热器：壳管式换热器是最常见的一种换热器类型，它由壳体和内部的多个管子组成。
壳管式换热器的面积计算公式如下：A=U×ΔTm/(R×λ)其中，A为换热器的有效传热面积，U为整体传热系数，ΔTm为壳管两侧介质的平均温差，R为热阻，λ为热导率。
2.板式换热器：板式换热器是一种紧凑型换热器，由一堆平行的金属板组成，板与板之间的空间用于流体流动。
板式换热器的面积计算公式如下：A=N×H×l其中，A为换热器的有效传热面积，N为板间的总数目，H为板的高度，l为板的长度。
3.螺旋板式换热器：螺旋板式换热器是一种带有螺旋通道的板式换热器，螺旋形通道能够增加流体的湍流程度，提高传热效果。
螺旋板式换热器的面积计算公式如下：A=(π×d×L)/N其中，A为换热器的有效传热面积，d为螺旋通道的直径，L为螺旋通道的长度，N为通道的总数目。
4.管壳式换热器：管壳式换热器是一种通过管道将热量传递给外部介质的换热器。
管壳式换热器的面积计算公式如下：A=n×D×L其中，A为换热器的有效传热面积，n为管的总数目，D为管的直径，L为管的长度。
5.管板式换热器：管板式换热器是一种结构复杂、传热效果较好的换热器。
管板式换热器的面积计算公式如下：A=A1+A2其中，A为换热器的有效传热面积，A1为管侧的传热面积，A2为板侧的传热面积。
管侧传热面积的计算公式可以采用管壳式换热器的公式进行计算，而板侧传热面积的计算则需要根据具体的结构来确定。
以上是各类型换热器的面积计算公式，不同类型的换热器由于其结构和工作原理的不同，其面积计算公式也有所不同。
四种换热器的结构特点及优缺点
四种换热器的结构特点及优缺点3、四种换热器的结构特点及优缺点。
（1）固定管板式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点：管板与壳体之间采用焊接连接。
两端管板均固定，可以是单管程或多管箱，管束不可拆，管板可延长兼作法兰。
优点：结构简单，制造方便，在相同管束情况下其壳体内径最小，管程分程较方便。
缺点：壳程无法进行机械清洗，壳程检查困难，壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力，即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。
（2）浮头式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等。
结构特点：一端管板与壳体固定，另一端管板（浮动管板）与壳体之间没有约束，可在壳体内自由浮动。
只能为多管程，布管区域小于固定管板式换热器，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。
优点：不会产生温差应力，浮头可拆分，管束易于抽出或插入，便于检修和清洗。
缺点：结构较复杂，操作时浮头盖的密封情况检查困难。
（3）U形管式换热器组成：管箱、管板、U形换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点：只有一个管板和一个管箱，壳体与换热管之间不相连，管束能从壳体中抽出或插入。
只能为多管程，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。
总重轻于固定管板式换热器。
优点：结构简单，造价较低，不会产生温差应力，外层管清洗方便。
缺点：管内清洗因管子成U形而较困难，管束内围换热管的更换较困难，管束的固有频率较低易激起振动。
（4）填料函式换热器组成：管箱、管板、管束、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、填料函等。
结构特点：一侧管箱可以滑动，壳体与滑动管箱之间采用填料密封。
管束可抽出，管板不兼作法兰。
优点：填料函结构较浮头简单，检修清洗方便；无温差应力，（具备浮头式换热器的优点，消除了固定管板式换热器的缺点）。
缺点：密封性能较差，不适用于易挥发、易燃、易爆和有毒介质。
板式换热器较管壳式换热器的优势
A、换热效率高。
板式换热器的传热系数是管壳式换热器的3～5倍。
在流速允许的情况下，K值最高可达到7000W/m2.k；B、适合小温差换热工况。
板式换热器采用人字型波纹，换热效果好，采用全逆流布置流程。
充分体现了板式换热器的节能低耗的特点；C、占地面积小。
板式换热器的结构及凑，占地面积约为管壳式换热器的1／5～1／10；D、重量轻。
板式换热器的重量仅为管壳式换热器的1／5左右；E、费用低廉。
由于相同换热任务的情况下，板式换热器的换热面积比管壳式换热器小得多，若以同样的不锈钢为材料，板式换热器的整体造价比管壳式换热器低很多；G、不易结垢。
流体在板式换热器中成湍流的运行状态，对板片表面起到了冲刷的效果；H、多种介质换热。
板式换热器可以通过中间隔板进行三种或三种以上介质的换热，在乳品加工工艺上广泛应用。
；I、维修清洗方便。
把板式换热器的夹紧螺栓卸下后，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗或化学清洗。
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换热器类型及相关特点说明
换热器类型及相关特点说明化工工业中不同介质之间存在有大量热交换, 其中很大部分的热交换是通过换热器来完成的。
换热设备是化肥,化工,炼油工业及其他许多工业部门应用最广泛的设备, 在化工企业的建设中换热设备占总投资很大比重。
因此保证换热设备安全运行对其维护和检修质量是非常重要的。
1 管壳式换热器的类型特点常用的管壳式换热器有固定管饭式、浮头式和“U ”型管式。
(1)固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。
主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。
壳体中设置有管束,管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。
固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便,但壳程清洗困难,管束制造后有温差应力存在。
当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨胀节。
(2)浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间, 另一端管板可以在壳体内自由移动,也就是壳体和管束热膨胀可自由。
故管束和壳体之间没有温差应力。
一般浮头可拆卸,管束可以自由地抽出和装入。
浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。
管束和壳体的清洗和检修较为方便, 但它的结构相对比较复杂,对密封的要求也比较高。
(3)U形管式换热器是将换热管炜成U形,两端固定在同一管板上。
由于壳体和换热管分开,换热管束可以自由伸缩,不会由于介质的温差而产生温差应力。
U形管换热器只有一块管板,没有浮头,结构比较简单。
管束可以自由的抽出和装入,方便清洗,具有浮头式换热器的优点,但由于换热管做成半径不等的U形弯,最外层换热管损坏后可以更换外,其它管子损坏只能堵管。
同时,它与固定管板式换热器相比,由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙,流体很容易走短路,影响了传热效果。
2 管壳式换热器的失效形式换热器常见的损坏形式是腐蚀而泄露,壳体减薄。
腐蚀的部位主要在换热管、换热管与管板的连接处及壳体。
四种管壳式换热器的结构特点
四种管壳式换热器的结构特点管壳式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
根据不同的结构特点，可以将管壳式换热器分为四种类型：固定管板式、浮动管板式、固定管束式和浮动管束式。
固定管板式换热器是最常见的一种结构类型。
它由一个壳体和多个平行排列的管板组成。
管板上开有管孔，通过这些管孔将管子固定在板上。
流体通过管子流动，进行换热。
固定管板式换热器的主要优点是结构简单、制造成本较低，适用于一般的换热任务。
然而，由于管子固定在板上，清洗和维修时比较困难。
浮动管板式换热器是在固定管板式换热器的基础上改进而来的。
它的管板不再固定，而是可以上下浮动。
这样，在清洗和维修时，可以通过松开法兰螺栓，将管板抬起，方便清理管道内部。
浮动管板式换热器的结构稍复杂，但具有清洗方便、维修简单的优点，特别适用于容易结垢、结焦的工况。
固定管束式换热器是将管子固定在壳体内部的一个管束上的换热器。
管束通常由多个平行排列的管子组成，管束两端通过管板与壳体连接。
流体在管束内流动，进行换热。
固定管束式换热器的优点是结构紧凑，热效率高，适用于对换热效果要求较高的场合。
然而，由于管束固定在壳体内部，清洗和维修时比较困难。
浮动管束式换热器是在固定管束式换热器的基础上改进而来的。
它的管束可以上下浮动，方便清洗和维修。
浮动管束式换热器的结构复杂，但具有清洗方便、维修简单的优点，特别适用于容易结垢、结焦的工况。
四种管壳式换热器的结构特点分别是：固定管板式换热器结构简单、制造成本低；浮动管板式换热器清洗和维修方便；固定管束式换热器热效率高；浮动管束式换热器清洗和维修方便。
每种结构类型都有其适用的场合，选择合适的换热器结构可以提高换热效率，降低维护成本，确保设备的正常运行。
板式换热器的特点,与壳管式换热器的区别有哪些
板式换热器的特点，与壳管式换热器的区别有哪些(1)传热系数高。
由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺效(〜般Re=50~200)下产生紊流，所以传热系数高,一般认为是壳管式的3~5倍。
(2)对数平均温差大，末端温差小。
在壳管式换热器中，两种流体分别在壳程和管程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数通常在0.95左右。
此外，冷、热液体在板式换热器内的流动平行于换热面.无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水一水换热可低于UC,而壳管式换热器一般为59。
(3)占地面积小。
板式换热器构造紧凑，单位体积内的换热面积为壳管式的2-5倍，也不象壳管式那样要预留抽出管柬的检修场地，因此实现同样的换热量，扳式换热器占地面积约为壳管式换热器的1/5—1/10。
(4)容易改变换热面积或流程组合。
只要增加或减少几张板片，即可到达增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可到达所要求的流程组合，适应新的换热工况，而壳管式换热器的传热面积几乎不可能增减。
(5)重量轻。
板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,壳管式换热器的换热管厚度为2.0—2.5mm,壳管式的壳体比扳式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有壳管式重量的1/5左右。
(6)价格低。
采用一样材料，在一样换热面积下.板式换热器价格比壳管式约低40%〜60%。
(7)制作方便。
板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大批生产，壳管式换热器一般采用手工制作。
(8)容易清洗。
框架式板式换热器只要松动压紧螺挂，即可板开板柬，卸下板片开展机械清洗，在需要经常清洗设备的场合使用十分方便。
(9)热损失小。
板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，不需要保温措施。
而壳管式换热器热损失大，则必需保温。
(IO)容量较小。
管壳式与板式水水换热器的比较分析
管壳式与板式水水换热器的比较分析管壳式和板式水水换热器是两种常见的换热设备，它们在应用范围、换热效果、维护保养等方面都有不同的特点。
本文将分析对比这两种换热器的优缺点，以帮助读者选择适合自己的换热器。
一、管壳式水水换热器管壳式换热器是由一个管壳和多个外管、内管组成的传热设备。
内管和外管之间的空间中流体进行传热，通常用于高温、高压、高粘度、易腐蚀、易结垢的介质换热。
其优点主要有以下几点：1. 适用范围广：管壳式换热器可以适用于多种工业领域，如化工、石化、制药、航空航天等。
2. 效率高：由于管壳式换热器的传热面积大，因此效率相对较高。
3. 维护保养方便：管壳式换热器可以进行组件化维护，随时更换外管和内管，便于清洗和维护。
但管壳式水水换热器也有其缺点：1. 制作成本高：管壳式换热器的制造成本较高，因为需要制造大量外管和内管。
2. 占用空间大：管壳式换热器由于外形尺寸较大，占用的空间相对较大。
3. 流体压降大：由于管壳式换热器的内部设计，流体的压降大，需要消耗更多的能量。
二、板式水水换热器板式换热器是由多个密封的板组成，板上的通道构成流体的管道，在板上进行传热。
板式换热器通常用于低温、低压、低粘度、不易腐蚀、不易结垢的介质换热。
其优点主要有以下几点：1. 占用空间小：板式换热器通常比管壳式换热器小，占用的空间相对较小。
2. 制作成本低：板式换热器的制造成本相对较低，因为只需要制造少量密封板即可。
3. 传热效果好：由于板式换热器的传热面积大，传热效果好。
但板式换热器也有其缺点：1. 不适用于高温高压：由于板式换热器的密封性不够，不适用于高温、高压介质。
2. 维护保养复杂：由于板式换热器的结构复杂，维护保养需要额外耗费一定的时间和精力。
3. 稳定性差：由于板式换热器板间的连接处容易出现渗漏情况，不够稳定。
综上所述，管壳式水水换热器和板式水水换热器在适用范围、效率、维护保养等方面都有不同的特点。
根据实际需要选择适合自己的换热器是关键。
7关于板式换热器和管壳式换热器比较2007
板式换热器和管壳式换热器优势比较一．板式换热器简介：板式换热器是由一组波纹金属板组成，板片上有四个角孔供热交换的两种液体通过。
金属板片安装在固定板和活动压紧板的框架内，并用夹紧螺栓加以夹紧。
板片装有密封垫片，将流体通道密封，并且导流体交替地流至各自的通道内。
流体的流量，物理性质，压力降和温度差决定了板片的数目、尺寸和板片的波纹形式。
波纹板片不但大大提高了湍流程度，并且形成许多支撑点，足以承受介质间的压力差。
基本性能范围压力 2.5Mpa温度150传热面积0.1-2，200m²介质流量0.3-1，000Kg/s接口尺寸50-450mm二．管壳式换热器简介：管壳式换热器是由一组管束，管壳和引流导板组成，两种液体分别通过管束内、外进行传热，管束安装在管壳内，并由一组导流板支撑，在换热器的一端，社有某一介质的腔室，通过一胀管式的挡板与另一液体隔离。
在换热器的两端设有端盖，供检修和维修保养用。
流体的流量、物理性质、压力降和温度差决定了管束的多少及长度，这也决定了管壳的直径和长度。
基本性能范围压力基本无限制温度基本无限制三．板式换热器和管壳式换热器比较1.体状态比较对于水/水管式换热器来讲，冷却水在管束内流动被冷却水在管束外流动，管束内介质的流速一般在0.8-1.2m/s左右（视冷却水侧的压降要求），故其流动状态为层流，管束的直径一般为10mm- 15mm之间。
由于冷却水质一般选用海水、河水或冷却塔水，故很容易引起结垢，形成绝热层，造成热传递效率急剧下降，因此必须经常清洗去除结垢，以保证传热效果。
对于水/水板式换热器来讲，冷却水和被冷却水在板片的两侧对流，介质流速一般在0.5-7 m/s左右（视介质的允许压力降）。
由于板片呈鱼骨形的形状，故其流动为旋转湍流，其流体通道为4mm- 8mm之间（视选择的型号而定）。
由于流体的流动状态均为旋转湍流，故冷却水质可为海水，河水或冷却塔水，也不太容易引起结垢，故清洗频率要比管壳式低得多。
板式换热和管壳式换热器相比优缺点
板式换热和管壳式换热器相比优缺点板式换热和管壳式换热器相比优缺点人们通过科学研究和生产实践，对板式换热器的特点有了深刻的了解，并总结出一系列优缺点。
这些优缺点，通常是和管壳式换热器加以比较的，归纳如下。
（一）优点1.传热系数高管壳式换热器的结构，从强度方面看是很好的，但从换热角度看不甚理想，因为流体在壳程中流动时存在着折流板—壳体、折流体—换热管、管束—壳体之间的旁路。
通过这些旁路的流体，没有充分参与换热。
而板式换热器，不存在旁路，而且板片的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。
所以板式换热器有较高的传热系数，一般认为是管壳式换热器的3~5倍。
完成同一换热任务，采用管壳式换热器和采用板式换热器的比较；板式换热器的换热面积仅为管壳式换热面积的1/3～1/4。
2.对数平均温差大在管壳式换热器中，两种流体分别在壳程和管程内流动，总体上是错流的流动方式。
如果进一步地分析，壳程为混合流动，管程是多股流动，所以对数平均温差都应采用修正系数。
修正系数通常较小。
流体在板式换热器内的流动，总体上是并流或逆流的流动方式，其温差修正系数一般大于0.8，通常为0.95.3.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式换热器的2~5倍，也不象管壳式换热器那样要预留抽出管束的检修场地（除非吊出安装位置进行检修），因此实现同样的换热任务时，板式换热器的占地面积约为管壳式换热器的1/5～1/10.4.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.5mm,管壳式板式换热器的换热管厚度为2.0～2.5mm；管壳式换热器的壳体比板式换热器的框架重得多。
在完成同样换热任务的情况下，板式换热器所需的换热面积比管壳式换热器的小，这就意味中板式换热器的重量轻，一般来说仅为管壳式换热器的1/5左右。
5.价格低60年代中期，弗兰克对用各种材料制造管壳式换热器和板式换热器的成本进行了比较，得到单位换热面积造价—换热面积（一台的）关系曲线。
从曲线所示可见，若以不锈钢为材料，板式换热器的价格低于管壳式换热器6.末端温差小管壳式换热器在壳程中流动的流体和换热面交错并绕流，还存在旁流。
管壳式换热器与板式换热器选型参考
目前我国的换热器在化工、冶金、石油、电力及机电等行业应用非常广泛。
而目前我国现有的换热器类型主要有两大类，一类是管壳式换热器，另一类是板式换热器。
本文针对管壳式换热器及板式换热器对应特点的比较，提出选型的参考意见。
1．管壳式换热器及板式换热器结构特点1.1管壳式换热器管壳式换热器：又称列管式换热器。
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。
结构由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。
管壳式换热器作为一种传统的标准换热设备主要应用在化工、炼油、石油化工、动力、核能和其他工业装置中，特别是在高温高压和大型换热器中的应用占据绝对优势。
通常的工作压力可达4兆帕，工作温度在300℃以下，在个别情况下还可达到更高的压力和温度。
充分表现其结构坚固，能选用多种材料制造，适应性极强等特点。
1.2板式换热器板式换热器：它由板片、密封垫片、固定压紧板、活动压紧板、压紧螺柱和螺母、上下导杆、前支柱等零部件所组成。
其零部件之少，通用性之高，是任何换热器所不能比拟的。
板式换热器的使用范围很广泛，介质从普通水到高粘度的非牛顿型液体；从含固体小颗粒的物料到含少量纤维的物料；从水蒸汽到各种气体；从无腐蚀性的到具有强腐蚀性的各种介质均能处理。
其特点是传热效率高，使用安全可靠，占地小易维护，阻力损失小，热损失小，冷却水量小，投资运行费用低等。
2．换热器设计条件以电厂为例换热器设计应满足电厂从起动到最大出力时各种负荷下的运行需要，并留有一定的裕量，保证换热器在最大负荷、最高进水温度和最大污垢热阻时，在规定的检修周期内，仍能完成给定的冷却任务。
现有国产引进型300MW燃煤机组，各冷却设备要求冷却水进水温度不大于37.5℃，从冷却设备出来被加热过的冷却水最高温度约为42.8℃，其基本参数如下：被冷却水盐水设计压力 1.0Mpa流量1800m3／h进出水温度42.8／37.5压降～0.06MPa冷却水海水（海水与河水交替变化）设计压力0.5Mpa进水温度33℃压降0.05～0.06Mpa3．管壳式换热器及板式换热器的性能比较3.1设计参数比较根据换热器的设计条件分别作了如下2个方案：方案1：2台100%容量的管壳式换热器；盐水量1800m3/h；安装2台，运行1台；每台冷却面积1023m2；盐水入、出口温度分别为42.8℃和37.5℃；循环水入、出口温度分别为33℃和36.5℃；循环水流量约3000m3/h；材质为钛管，复合钛板；外形尺寸φ1800mm×9800mm；重量27002kg。
换热器分类
换热器分类换热器种类繁多，若按其传热面的形状和结构进行分类可分为管型、板型和其他型式换热器。
而管型换热器又可分为管壳式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器；板型换热器可分为板式换热器、板翅式换热器、板壳式换热器、螺旋板式换热器。
其他型式换热器是为了满足一种特殊要求而出现的换热器，如回转式换热器、热管换热器等。
管壳式换热器若按功能命名又可分为冷凝器、加热器、再沸器、蒸发器、过热器等。
以下介绍一些常用的几种换热器。
一、管壳式换热器它由许多管子组成管束，管束构成换热器的传热面。
此类换热器又称为列管式换热器。
换热器的管子固定在管板上，而管板又与外壳联接在一起。
为了增加流体在管外空间的流速，以改善换热器的传热情况，在筒体内间隔安装了许多折流板。
换热器的壳体和两侧管箱上开有流体的进出口，有时还在其上装设有检查孔，为安置仪表用的接口管、排液孔和排气孔等。
在换热器中，一种流体从一侧管箱(称为前管箱)流进管子里，经另一侧管箱(称为后管箱)流出(对奇数单管程换热器)，或绕过管箱，流回进口侧前管箱流出(对偶数单管程换热器)，这条路径称为管程。
另一种流体从筒体上的连接管进出换热器壳体，流经管束外，这条路径称为壳程。
图5-10所示即为二管程、单壳程，工程上称为1-2型换热器(1表示壳程数，2表示管程数)。
管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。
根据其不同的连接与固定方式又可分为固定管板式、釜式浮头式、U型管式、滑动管板式、填料函式等。
1. 固定管板式换热器固定管板换热器的两端管板，采用焊接方法与壳体连接固定。
这种换热器结构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑。
由于两个管板被换热管互相支攫，与其他管壳式换热器相比，管板最薄，不仅造价低而且每根管子内侧都能进行清洗。
但壳侧清洗较难，不能进行机械清洗，所以宜用于不易结垢的流体。
当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生介质泄漏。
换热器的计算公式
换热器的计算公式换热器是一种将热量从一个介质传递到另一个介质的设备。
根据传热方式的不同，换热器可以分为对流换热器和传导换热器两类。
对于对流换热器，可以根据传热器的具体形式分为壳管式换热器和板式换热器两种。
壳管式换热器的计算公式主要包括壳侧传热系数、管侧传热系数、壳侧传热区面积和管侧传热区面积的计算。
1.壳侧传热系数壳侧传热系数可以使用Dittus-Boelter公式计算，公式如下：Nu=0.023*Re^0.8*Pr^0.4其中，Nu为壳侧Nusselt数，Re为壳侧雷诺数，Pr为壳侧普朗特数。
2.管侧传热系数管侧传热系数可以使用Colburn公式计算，公式如下：Nu=0.023*Re^0.8*Pr^0.4其中，Nu为管侧Nusselt数，Re为管侧雷诺数，Pr为管侧普朗特数。
3.壳侧传热区面积壳侧传热区面积可以使用传热器换热面积计算：A=π*Do*L其中，A为壳侧传热区面积，Do为外径，L为传热器长度。
4.管侧传热区面积管侧传热区面积可以使用传热器换热面积计算：A=π*Di*L其中，A为管侧传热区面积，Di为内径，L为传热器长度。
对于换热器计算，还需要考虑热传导对换热性能的影响。
传导换热器的计算公式主要包括热传导方程、传热速率和温度分布的计算。
1.热传导方程热传导方程可以用Fourier定律表示：q = -k * A * (dT/dx)其中，q为换热速率，k为热导率，A为传热面积，dT/dx为温度梯度。
2.传热速率传热速率可以用热传导方程求解，根据不同的边界条件可以得到不同的方程形式。
3.温度分布温度分布可以用热传导方程和边界条件求解，得到不同位置的温度分布。
需要注意的是，以上公式只是换热器计算中的基本公式，具体计算还需要考虑不同的情况和参数，例如流体的性质、流速、换热器的结构等。
此外，在实际应用中，通常也需要考虑一些修正系数来修正公式中的假设条件对计算结果的影响。
例如，对于壳管式换热器，还需要考虑壳侧的修正系数，如修正因子和段长修正系数等。
板式换热器和壳管式换热器有啥区别
板式换热器和壳管式换热器有啥区别一、换热器如何分类？按传热方式可分为：间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器。
按用途可分为：加热器、预热器、过热器、蒸发器。
按结构可分为：浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。
二、壳管式与板式换热器不同点之一：结构1、壳管式换热器结构：管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。
壳体多为圆柱形，内有管束，管束两端固定在管板上。
传热有两种热流体和冷流体，一种是管内流体，称为管侧流体；另一种是管外流体，称为壳侧流体。
为了提高管外流体的传热系数，通常在管壳内设置若干挡板。
挡板可以提高壳程内流体的速度，使流体按规定的距离多次穿过管束，提高流体的湍流度。
换热管可在管板上等边三角形或方形布置。
等边三角形布置紧凑，管外流体湍流程度高，传热系数大。
方形布置便于清洁管外，适用于易结垢的流体。
2、板式换热器结构：可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压缩螺钉重叠而成。
板和垫片的四个角孔构成了流体分配器和集液管。
同时，冷流体和热流体被合理地分离，以便它们在每个板的两侧被分离。
在通道中流动，通过板进行热交换。
三、壳管式与板式换热器不同点之一：分类1、壳管式换热器分类：（1）固定管板换热器管板与管壳两端管束为一体，结构简单，但仅适用于冷、热流体温差不大，壳程无需机械清洗时的换热操作。
当温差稍大，壳侧压力不太高时，可在壳上安装弹性补偿环，以减小热应力。
（2）浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动，完全消除了热应力，整个管束可以从壳体中拉出，便于机械清洗和维护。
浮头换热器应用广泛，但其结构复杂，成本高。
（3）U形管换热器的每根管子弯成U形，两端固定在上下两区的同一管板上。
在管箱隔板的帮助下，分为进、出口两室。
换热器完全消除了热应力，其结构比浮头式结构简单，但管程不易清洗。
板式与壳管式换热器比较说明
板式与壳管式换热器比较说明-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1板式与壳管式换热器比较说明换热器是空调设备用来实现冷热流体之间热量交换的部件，是空调设备必不可少的组成部分，也是决定设备换热效率、节能效果的重要因素之一。
目前空调设备常用的换热器主要有两大类：一类是壳管式换热器，另一类是板式换热器，下面将针对两种换热器的特点予以比较说明，并提出选型的参考意见，供客户参考。
1.板式换热器板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道，冷热流体分别在板片间形成的窄小而曲折的通道中流过，通过板片进行换热。
2.壳管式换热器壳管式换热器是在个圆筒形壳体内设置许多平行管子（也称管束），让冷热流体分别从管内空间（称为管程）和管外空间（称为壳程）流过进行热量交换。
壳管式换热器是目前应用最广泛的一种，在所有换热设备中占主导地位。
3.两种换热器比较壳管式换热器长期使用换热效率优于板式换热器板式换热器刚投入使用时换热效率略优于壳管式换热器，但由于板式换热器流体通过的毛细通道既多且狭窄，流体中的水垢或脏物附着在板换的内壁上，就会造成板换传热部位的结垢和腐蚀，导致主机换热效率降低，制冷输出力大幅衰减，单位制冷量能耗上升，运行成本增加。
必须定期对板换进行清洗，且板换使用时间越长，清洗周期越短。
板换清洗不可能做到绝对干净，久而久之，板式换热器的换热效率随使用时间的增加而降低，影响空调的使用效果。
壳管式换热器管束通过管板固定，各管之间的间隙较大，不会出现堵塞的现象，因此，长期使用不会降低换热器的换热效率。
壳管式换热器使用安全性优于板式换热器板式换热器由于流道狭窄，流体在进入流道时容易出现分流不均，非常容易出现因流量少而导致流体结冰，堵塞冻坏板换的现象，板换一旦冻坏，则无法维修必须更换，增加主机维护成本。
壳管式换热器流体通道间隙大，流量均匀，避免了上述“冰堵”现象的发生，能够稳定、安全的运行。
板式换热器与壳管式换热器-之比较
通过相邻的板之间的热对流和传导来实现传热，从而提高传热效率。
2
壳管式换热器
通过管道内流体和外壳内流体之间的热交换来实现传热，适用于高粘度介质。
3
根据需求选择
根据具体的工况需求选择合适的换热器类型，以实现最佳的传热效率。
结构与维护的比较
1 板式换热器
紧凑的设计，易于拆卸和清洗。适合对清洁性要求较高的应用。
成本和安装的比较
换热器类型 板式换热器 壳管式换热器
成本 相对较低 相对较高
安装 占地面积较小 通常需要较大的安装空间
根据项目预算和安装条件，选择更适合的换热器类型有助于提高性价比并降低工程成本。
比较优势
传热效率
板式换热器在相同条件下通常 具有更高的传热效率，能够更 好地满足大流量和高温差的需 求。
结构与维护
壳管式换热器相对于板式换热 器而言更易于清洗和维护，且 更适合处理高粘度介质。
适用范围
根据不同的工况需求，选择适 用的换热器类型有助于提高效 率和降低能耗。
传热效率的比较
1
板式换热器
Байду номын сангаас易于维护
材料不易生锈，并且可拆卸，便于清洗和维护。降 低了维修和停机时间。
壳管式换热器
耐压性好
由于采用金属外壳和管子，壳管式换热器能够承受更高的压力，适用于高压工况。
适用范围广
可处理各种液体和气体，适用于不同工业领域，包括制药、化工、电力等。
成本和安装
壳管式换热器通常需要较大的安装空间和更高的成本，但它们也具有更长的寿命和更好的耐 用性。
2 壳管式换热器
具备较大的容纳能力，易于进行维护和维修。适合处理高粘度介质。
3 权衡利弊
根据具体的应用场景，选择适合的换热器结构和维护方式，以实现长期稳定运行。
换热机组换热面积
换热机组换热面积
换热面积的计算涉及到许多参数，包括传热介质的物性参数、传热系数、被传热介质的流量及物性参数、流体状态参数等。
具体来说，不同的换热设备有不同的计算方法。
1. 管壳式换热器：换热面积A可以通过公式A=Q/(U×ΔT)来计算，其中A为换热面积，Q为热量，U为传热系数，ΔT为传热介质的温度差。
2. 换热管式换热器：换热面积A可以通过公式A=(π×d×l×n)/(e×N)来计算，其中d为管子外径，l为管长，n为管数，e为管子壁厚度，N为管板孔数。
3. 板式换热器：换热面积A可以通过公式A=Q/(U×ΔT)来计算，其中Q为传热量，U为传热系数，ΔT为介质温差。
以上是几种常见的换热设备的换热面积计算方法，更多类型的换热设备的换热面积计算方法需要参照具体的专业资料和手册。
另外，在计算换热面积时，需要注意确定传热系数及被传热介质的物性参数、确定传热介质流量、采用比较简单的计算方法以及根据实际工艺数据进行检验和验证。
换热器的设计结构与类型
管束分程布置图
管程数 流动顺序 管箱隔板 介质返回 侧隔板 图序 a b c d e f g 1 2
1 2 1 2 3 4 1 4
4
2 3 1 2 4 3 2 5 1 6 3 4
6
2 1 3 4 6 5
每程管数大致相同，温差不超过 ℃ 每程管数大致相同，温差不超过20℃左右为好
流向
44
强度胀
27
1.管板材料 管板材料
力学性能 介质腐蚀性（ 间电位差对腐蚀影响） 介质腐蚀性（及tube-tubesheet间电位差对腐蚀影响） 间电位差对腐蚀影响 贵重钢板价格
流体无腐蚀性或有轻微腐蚀性时， 流体无腐蚀性或有轻微腐蚀性时， 管板采用压力容器用碳素钢或低合金钢板或锻件制造； 管板采用压力容器用碳素钢或低合金钢板或锻件制造； 腐蚀性较强时，用不锈钢、 腐蚀性较强时，用不锈钢、铜、铝、钛等材料， 钛等材料， 为经济考虑，采用复合钢板或堆焊衬里。 为经济考虑，采用复合钢板或堆焊衬里。
大管径
粘性大或污浊的流体
22
3.换热管材料 换热管材料
碳素钢 低合金钢 不锈钢 金属材料 铜 铜镍合金 铝合金 钛等
23
石墨 非金属材料 陶瓷 聚四氟乙烯等
4.换热管排列形式及中心距 换热管排列形式及中心距
30° 60°
90°
45°
p
三角形布管多，但不易清洗； 三角形布管多，但不易清洗； 正方形及转角正方形较易清洗
5
基本类型
一、固定管板式换热器 结构
6
双管程固定管板换热器
7
优点
——结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价 结构简单、紧凑、能承受较高的压力， 结构简单 低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。 管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。 ——当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相 当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相 差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。 差较大时，壳体和管束中将产生较大的热应力。 ——适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行溶 ——适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行溶
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(4)容易改变换热面积或流程组合。 只要增加或减少几张板片，即可达 到增加或减少换热面积的目的；改 变板片排列或更换几张板片，即可 达到所要求的流程组合，适应新的 换热工况，而壳管式换热器的传热 面积几乎不可能增减。
(5)重量轻。板式换热器的板片厚度 仅为0.4～0.8mm，壳管式换热器 的换热管厚度为2.0--2.5mm，壳 管式的壳体比扳式换热器的框架重 得多，板式换热器一般只有壳管式 重量的1/5左右。
(12)不易结垢。由于内部水流湍急， 不易结垢，其结垢系数仅为管式换 热器的1/3～1/10。
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(13)板式换热器采用密封垫密封， 工作压力一般不宜超过2.5MPa，介 质温度应低于250~C以下，否则有 可能泄漏。
(14)由于板片间通道很窄，一般只 有2—5mm，当换热介质含有较大 颗粒或纤维物质时，容易堵塞。
(9)热损失小。板式换热器只有传热 板的外壳板暴露在大气中，因此散 热损失可以忽略不计，不需要保温 措施。而壳管式换热器热损失大， 则必需保温。
(10)容量较小。是壳管式换热器的 10％ ～20％。
(11)单位长度的压力损失大。由于 传热面之间的间隙较小，传热面上 有凹凸，因此比传统的光滑管的压 力损失大。
此外．冷、热液体在板式换热器内 的流动平行于换热面．无旁流，因 此使得板式换热器的末端温差小， 对水一水换热可低于1。c，而壳管 式换热器一般为5。c。
(3)占地面积小。板式换热器结构紧 凑，单位体积内的换热面积为壳管 式的2—5倍，也不象壳管式那样要 预留抽出管柬的检修场地，因此实 现同样的换热量，扳式换热器占地 面积约为壳管式换热器的1/5— 1/10。
(6)价格低。采用相同材料，在相同 换热面积下．板式换热器价格比壳 管式约低40％ ～60％。
(7)制作方便。板式换热器的传热板 是采用冲压加工，标准化程度高， 并可大批生产，壳管式换热器一般 采用手工制作。
(8)容易清洗。框架式板式换热器只 要松动压紧螺挂，即可板开板柬， 卸下板片进行机械清洗，在需要经 常清洗设备的场合使用十分方便。
板式换热器与壳管式换热器 ---之比较
(1)传热系数高。由于不同的波纹板 相互倒置，构成复杂流道，使流体 在波纹板间流道内呈旋转三维流动， 能在较低的雷诺效(～般Re=50～ 200)下产生紊流，所以传热系数高， 一般认为是壳管式的3～5倍。
(2)对数平均温差大，末端温差小。 在壳管式换热器中，两种流体分别 在壳程和管程内流动，总体上是错 流流动，对数平均温差修正系数小 而板式换热器多是并流或逆流流动 方式，其修正系数通常在0 95左右。