板式换热器计算
板换换热器计算公式
板换换热器计算公式板换换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、食品、医药等行业。
它通过板式换热器内部的板片将两种流体进行换热，达到升温或降温的目的。
在工程实际中，需要对板换换热器进行计算和设计，以确保其换热效果和运行安全。
本文将介绍板换换热器的计算公式及其应用。
一、板换换热器的热传导计算。
板换换热器的热传导计算是指在给定的工况下，计算板换换热器内部的传热系数和传热面积。
其计算公式如下：1.传热系数的计算。
板换换热器的传热系数可以通过Nusselt数计算得到，Nusselt数的计算公式为：Nu = hL/k。
其中，Nu为Nusselt数，h为传热系数，L为板片间距，k为传热介质的导热系数。
通过该公式可以计算出板换换热器内部的传热系数。
2.传热面积的计算。
传热面积的计算是指在给定的工况下，计算板换换热器内部的传热面积。
传热面积的计算公式为：A = Q/(UΔT)。
其中，A为传热面积，Q为换热量，U为总传热系数，ΔT为温度差。
通过该公式可以计算出板换换热器内部的传热面积。
二、板换换热器的压降计算。
板换换热器的压降计算是指在给定的工况下，计算板换换热器内部的流体压降。
其计算公式如下：ΔP = f(ρv^2/2)。
其中，ΔP为压降，f为摩擦阻力系数，ρ为流体密度，v为流速。
通过该公式可以计算出板换换热器内部的流体压降。
三、板换换热器的换热面积计算。
板换换热器的换热面积计算是指在给定的工况下，计算板换换热器内部的换热面积。
其计算公式如下：A = (mCpΔT)/(UΔTm)。
其中，A为换热面积，m为质量流量，Cp为比热容，ΔT为温度差，U为总传热系数。
通过该公式可以计算出板换换热器内部的换热面积。
四、板换换热器的换热器表面积计算。
板换换热器的换热器表面积计算是指在给定的工况下，计算板换换热器内部的换热器表面积。
其计算公式如下：A = (mCpΔT)/(UΔTm)。
其中，A为换热器表面积，m为质量流量，Cp为比热容，ΔT为温度差，U为总传热系数。
板式换热器换热量的计算
板式换热器例题1、换热器换热量的计算w t Gc Q 1046750)2065(4187360020000=-⨯⨯=∆= 2、外网进入热水供应用户的水流量s kg t c Q G /10)7095(418710467500=-=∆= 3、加热水的流通断面积换热器内水的流速取0.1～0.5m/s 。
加热水的平均温度为（95＋70）/2＝82.5℃，该温度下水的密度为970.2kg/m 3。
200206.02.9705.010m w G f r r r =⨯==ρ 4、被加热水的流通断面积换热器内水的流速取0.1～0.5m/s 。
被加热水的平均温度为（65＋20）/2＝42.5℃，该温度下水的密度为991.2kg/m 3。
201868.02.9913.0360020000m w G f l l l =⨯⨯==ρ 5、选型初选BR12型板式换热器，单片换热面积为0.12m 2/片，单通道流通断面积为0.72×10－3。
6、实际流速加热水流道数为281072.00206.03=⨯==-d r r f f n 被加热水流道数为261072.001868.03=⨯==-d l l f f n 取流道数为28。
加热水实际流速s m f n G w r d r r /5.02.9701072.0281030=⨯⨯⨯==-ρ 被加热水实际流速s m f n Gw l d l l /28.02.9911072.02856.53=⨯⨯⨯==-ρ 7、传热系数查图知传热系数为3600w/m 2.K 。
8、传热温差()()()()℃396595207065952070)()()()(11221122=-----=-----=∆In t t In t t t p ττττ 9、传热面积246.73936001046750m t K Q F p =⨯=∆= 10、需要的片数6212.046.7===d F F N 11、实际片数考虑一个富裕量。
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：BR35 F=36m2北京市华都换热设备厂（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。
板式换热器的计算方法
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
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的计算
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)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
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
板式换热器换热面积的计算
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
Q—换热量（取冷热流体换热量的平均值），w;
Δt—流体进出口温差，K。
(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
(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）。
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
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。
即：Wl=4*Q/(3600*π*D2) ≤3.5～4.5m/sWl—角孔流速m/sQ —介质流量m3/hD —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 yNu—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WcWc=Wh*Qc/Qh （纯逆流时）W取0.1～0.4m/s（八）计算雷诺数Re=W*de/νW —计算流速m/sde—当量直径mν—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/deα—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0.0000459m2·℃/Wr 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 （十二）计算理论换热面积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/hf—单通道横截面积m2W—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 MPaγ—介质重度Kg/m3W—板间流速m/sN—换热器程数选定厂家，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，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，在实际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，则应进一步降低初定的板间流速，重新计算。
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。
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8.流道数 加热水n1
公式
数值 被加热水n2
n1=A s1′ /As
0.014374268
加热水
项目（单位） 符号
定性温度(℃)
t1
密度(kg／m3)
ρ1
定压比热容 kJ／(kg• ℃)
cp1
导热系数W／(m•℃) λ1
流体运动粘度m2／s ν1
Pa﹒s
μ1
普兰特数
Pr1
2.流体物
说明： 1.红色底色部分表示需要人工输入（查表或 2.绿色底色部分表示由计算机执行公式计算 3.黄色底色部分表示为数值
公式
数值 取值n1=n2
n2=A s2′ /A际流速
加热水V1
V1=q
1/(3
600*
公式 n1*A
s*ρ
1*M1
)
数值
0.337
m/s
被加热水V2
V2=q
2/(3
600*
公式 n2*A
s*ρ
2*M2
)
数值
0.432
m/s
10.换热面积A1
A1=A
0*
（M1
公式
*n1+
5.0 不满足
16.压降计算 加热侧
欧拉数Eu1 公式 数值
压降Δp1
公式
数值 Δp1、Δp2
Eu1=219451Re1-0.865 338
Δ p1=E u1* ρ 1*V1
2
38276.90807 Pa ≤ 100000 pa
加热侧 欧拉数
Eu2 公式 Eu2=219451Re2-0.865 数值 112.4870465 压降Δp2
公式
Pr2=c p2*μ 2/λ2
数值 导热系数 运动粘度
雷诺数
4.0988 λ2 0.669 ν2 4.205E-07
Re2
公式
Re2=V 2*de/ ν2
数值 6364.14 努西尔特数 Nu2
W／(m•℃) m2／s
Nu1=
0.35
*Re1
公式
∧
0.64
1*Pr
1∧
0.33
数值
57.46036208
Δp2=Eu2*ρ 公式 2*V22
数值 20460.40894 Pa 满足
加热水
2.流体物性参数
被加热水
数值
项目（单位） 符号
22.5
定性温度(℃)
t2
999
密度(kg／m3) ρ2
4.189
定压比热容 kJ／(kg• ℃)
cp2
0.579 导热系数W／(m•℃) λ2
1.17E-06 流体运动粘度m2／s ν2
0.000017 ########
13.板片导热热阻
选用材料
镍铬钢
板片厚度 δ
0.5
板片导热系数 λp 16.3
板片导热热阻 Rz
公式 Rz=δ/λp
数值 0.0000307
1Gr18Ni9 mm W／(m•℃)
14.总传热系数K
公式
K=（1/α1+R1+δ/λp+R2+1/α2)-1
W／
数值
3080.347784 (㎡•
As1′=q1/（3600*V1′*ρ 0.000012 ㎡
As2′=q2/（3600*V2′*ρ 0.000030 ㎡
7.换热器初选及其型号参数
板片型号
板片宽度
w
260 mm
板片平均间隙 b
3.1 mm
板片当量直径 de de=2b
6.2 mm
单片换热面积 A0
0.1 ㎡
单通道流通截面 积
As
8.06E-04 ㎡
对流换热系数 α1
α
公式
1=Nu 1*λ
1/de
W／
数值 5366.056394 (㎡•
℃)
公式
Nu2=0 .35*R e2∧ 0.641 *Pr2∧ 0.33
数值 152.9118592
对流换热系 α2
α
公式
2=Nu2 *λ
2/de
数值
16500 W／(㎡•℃)
12.选取污垢系数 加热侧 R1
被加热侧 R2
数值
0.1455 KW
4.另一水量q2
公式 数值
q2=3600*Q1/cp2*（t2〞-t2′） 31.31728469 kg/h
5.流程、流速选定 加热水流程 M1 加热水流速 V1′ 被加热水流程 M2 被加热水流速 V2′
1 0.6 m/s
1 0.3 m/s
6.流通段面积 加热水As1′
公式 数值 被加热水As2 ′ 公式 数值
1.流体温度、压降和流量 流体名称 符号 加热水
进口温度(℃) t1′ 25
出口温度(℃) t1〞 20
压强降(kpa) ≤
△P1
100
流量(kg/h) q1
25
符号 被加热水 t2′ 16 t2〞 20 △P2 100 q2 31.31728
3.传热量Qo
公式 Qo=q1﹒cp1﹒（t1〞-t1′）/3600
3.45E-04
Pa﹒s
μ2
7
普兰特数
Pr2
数值 18
976.3
4.18 0.669 4.21E-07 6.56E-04 2.465
示需要人工输入（查表或自行选定） 示由计算机执行公式计算，无需人工输入
W／(m•℃)
℃)
15.实际换热面积计算
对数平均温差 Δt1m
公式 Δt1m=（Δtmax-Δtmin）/㏑（Δtmax/Δ
数值
4.48 ℃
温差修正系数 Ψ 0.92
转热温差 Δtm
公式
Δtm=ΨΔt1m
数值
4.12 ℃
传热面积A
A=Q/
公式
（K* Δ
tm）
数值
0.01 ㎡
校核ε
公式 数值
ε =|AA1|/ A 9.28 ≤
M2*n
2-
1）
数值
-0.1 ㎡
11.换热系数计算
加热侧
普朗特数 Pr1
Pr1=
公式
cp1* μ1/
λ1
数值
2.4960
导热系数 λ1
0.579 W／(m•℃)
运动粘度 ν1 1.17E-06 m2／s
雷诺数 Re1
Re1=
公式
V1*d e/ν
1
数值 1784.41
努西尔特数 Nu1
被加热侧 普朗特数 Pr2