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  板式换热器的计算是一个很复杂的过程,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计和流速-总传热系数曲线估计方法。目前,慢慢的变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、正确。以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方式,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。

  若是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。

  热流量衡算式反响两流体在换热过程中气温变化的互有关系,在换热器保温优异,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:0BN/IA+m0zH9~

  Q----冷流体吸取或热流体放出的热流量,W;#Q/p3p:I4~0NI)W

  mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s;+Z:I9b-h9hr3P){/^

  Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kgK);6L8t6b3o&m/n

  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:&w3v)j4I4R

  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。

  对数平均温差是换热器传热的动力,对数平均温差的大小必然的联系到换热器传热难易程度.

  在某些特别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相同的。在一些特别情况下,用算术平均温差代

  总传热系数是用来衡量换热器传热阻力的一个参数。传热阻力主若是由传热板片资料和厚度、污垢和流体自己等因素构成。单位:W/m2℃orkcal/h,m2℃.

  压力降直接影响到板式换热器的大小,若是有较大的赞同压力降,则可能减少换热器的成本,但会损失泵的功率,增加运行花销。正常的情况下,在水水换热情况下,赞同压力降一般在20-100KPa是可以解接受的。

  和管壳式换热器对照,板式换热器中水的流动是处于高湍流状态,同一种介质的有对于板式换热器的污垢系数要小的多。在无法确定水的污垢系数的情况下,在计算时可以保留10%的丰饶量。

  Q=热负荷(kW)0sf$\8]l1J$F){

  α2=一次测的换热系数(W/m2℃):r!+v#w;r;Cδ=传热板片的厚度(m);f8X-L/]0h-~s3^9eλ=板片的导热系数(W/m℃)

  板式换热器是一种高效紧凑型热交换设备,它拥有传热效率高、阻力损失小、结构紧密相连、拆

  装方便、操作灵便等优点,目前大范围的应用于冶金、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

  员都是很重要的。目前板式换热器的选型计算大体上分为手工简单算法、手工标准算法及计算机

  依照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,经过厂家样本供应的传热特点曲线及流阻特点曲线,查

  出实质传热系数及压降。若实质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。

  若实质传热系数大于设定传热系数,而实质压降大于设定压降,则应逐步降低设定传热系数,

  增大换热面积,重新计算。经过屡次校核,直到计算结果满足换热系统的要求,最后确定换热器

  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;缺点是结果不正确,应用

  范围窄。造成结果不正确的原因主若是样本所供应的传热特点曲线及流阻特点曲线是必然工况条

  件下的曲线,而设计工况可能与之不符。其他样本所供应的传热特点曲线及流阻特点曲线仅为水―

  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

  T=((Th1-Tc2)-(Th2-Tc1))/ln((Th1-Tc2)/(Th2-Tc1))

  Wq=Qh*γh*Cph*(Th1-Th2)=Qc*γc*Cpc*(Tc2-Tc1)W

  选定厂家,依照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,依照厂家样本供应的传热经验公式及流阻经验公式,初步设定流体的板间流速,求出雷诺数,经计算得出传热系数及压力损失,在实质换热面积不小于理论换热面积的前提下,若压力损失大于许用值,则应逐步降低初定的板间流速,重新计算。经过屡次校核,直到计算结果满足换热系统的要求,最后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正确,应用场景范围广;缺点是计算复杂,步骤多,时间长。

  利用计算机进行板式换热器选型计算,充分的发挥了计算机运算速度快的专长,一个计算在微机上几秒钟内就能完成,且结果的正确性是手算难以达到的。板换厂家选型计算软件中存贮了计算所需的不相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,设计人员在计算机进步行计算时只需输入工艺条件(如水量、水温、压降等)就能马上得出计算结果,这为设计人员供应了极大的方便。计算人员还可以输入不相同的工艺条件(如水量、水温相同,压降不相同样)或更换换热器型号以得出不相同的计算结果,经过对结果的比较、优化,最后选定既经济合理又性能可靠的板式换热器。

  设计人员在要求板换厂家供应板式换热器选型计算书时,除了向板换厂家供应换热系统的换热量(或液体流量)、冷热介质的进出水温、压力损失外,还应该供应污垢系数(亦称污垢热阻)。压力损失、污垢系数的设定值对选型是很重要的。压力损失设定值过大,换热面积减小,诚然节约了设备一次性投资,但使换热系统的能量耗资增加、保护冲刷花销增加、设备正常运行时间缩短;压力损失设定值过小,换热面积增大,造成设备一次性投资增加。要达到既节约了一次性投资,又使能量耗资、保护冲刷花销达到一个合理值,最正确的压力损失为。污垢系数因换热介质不相同而不相同,设计人员不应为了安全而盲目将污垢系数取大,污垢系数最大不高出℃/W。以下给出常用介质板式换热器的污垢系数:

  以下分别给出瑞典舒瑞普公司及北京华海换热器厂对某一换热系统的计算结果,并对结果进行解析和比较:

  从计算结果能看出,舒瑞普公司在计算中采取了温度设定值不变,经过调整污垢系数,改变

  传热系数来满足传热方程F=Wq/(K*△T)。北京华海换热器厂在计算中采用污垢系数设定值不变,

  经过调整冷冻水出口温度,改变平均对数温差及传热系数来满足传热方程F=Wq/(K*△T)。换热

  面积的确定在多数情况下取决于设计工况的压力损失设定值。北京华海换热器厂经过增加板片

  数量使流道数增加、降低板间流速来满足设计工况对压力损失的要求。舒瑞普公司不仅能经过

  增加板片数量来降低压力损失,而且在板片数量不变的前提下经过改变板片的组合也能在必然范

  围内降低压力损失,这主要依赖于舒瑞普公司先进的板片设计,它使得舒瑞普公司所采用的板式

  换热器跟设计工况比较凑近,而且换热面积取值较小。北京华海换热器厂选型计算结果的主要特