板式换热器换热面积与传热系数的关系
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：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。
板式换热器换热系数或传热系数对换热面积的影响
板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备。
尽管其发展已有近百年历史,且在国民经济的少数部门(如食品、制药)有着比较广泛的应用,但是由于耐温、耐压、耐腐蚀能力而制约其在各个部门的全面推广和应用。
进入80年代以来,由于制造技术、垫片材料的不断进步以及传热理论的不断完善,板式换热器的应用越来越受到工业生产部门的重视。
要确定一项强化传热新技术是否先进,必须对其进行评价。
但在实际的使用中,出现了多种评价强化传热的方法与评价指标。
有人主张采用换热量Q与消耗的泵(或风机)的功率N的比值,即能量系数作为评价指标,类似的也广泛采用K/ΔP以及无因次化的Nu/ζ来进行评价,为了更准确地反映强化传热的性能,进一步也可以使用K/ΔP1/3及Nu/ζ1/3作为指标。
随着传热技术的发展,换热器日益向体积小、重量轻的方向发展,同时在提高效率的前提下,要求操作费用降低。
在综合分析的基础上,提出了一套较为完整的性能评价数据,即维持输送功率、传热面积、传热负荷3因素中的两因素不变,比较第3因素的大小以评定传热性能的好坏。
这些评价都只是分析换热器的能量在数量上转换、传递、利用和损失的情况,即以热力学第一定律为基础。
为了更准确地反映热量交换过程能量在质量上的损失,在理论研究中也提出了许多基于热力学第二定律的评价方法,即分析换热器中火用的转换、传递、利用和损失的情况。
而进行技术推广应用时,还应考虑采用强化换热技术后管子等价格的增加和运行费用的变化,运用经济核算的方法进行评价,即热经济学的评价方法。
而在实际的使用过程中,进行强化传热新技术、新方法的研究更多采用简单易用的单一参数K,ΔP以及单一参数组合而成的K/ΔP,K/ΔP1/3来进行评价[9～11]。
而基于热力学第二定律的方法在设计过程中可用来判断换热器的性能,作为进一步改善的依据,但在工程上缺乏实用性。
a.提高板片的表面传热系数由于板式换热器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流( 雷诺数一1 5 0时 )，因此能获得较高的表面传热系数，表面传热系数与板片波纹的几何结构以及介质的流动状态有关。
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+ Q T2 =热侧出口温度 3 s' _% s5 s. T" DO q4 b t1 =冷侧进口温度& L8 ~: |; B: t2 M2 w$ z 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：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: 14 ~0 N' I） Wmh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s；+ Z: 19 b- h9 h" r3 P） {/ ACph,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和流量的关系
板式换热器换热面积和流量的关系板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、能源、制药、食品等行业。
在实际应用中，换热器的换热面积和流量是两个重要的参数，它们之间存在着一定的关系。
本文将从理论和实践两个方面探讨板式换热器换热面积和流量的关系。
我们从理论上来分析板式换热器换热面积和流量的关系。
根据传热学的基本原理，换热器的换热面积越大，换热效果越好。
而流量是换热器内流体通过的速率，流量越大，单位时间内通过的热量也就越大。
因此，可以理解为换热面积与流量成正比关系。
然而，在实际应用中，由于经济和操作等方面的考虑，换热器的换热面积和流量往往不能随意增大。
在设计换热器时，需要综合考虑换热效果、经济性和操作性等因素，选择合适的换热面积和流量。
在实践中，板式换热器的换热面积一般是由设计人员根据具体的工艺要求和换热介质的性质来确定的。
换热面积的大小直接影响着换热器的性能和效果。
如果换热面积过小，流体在换热器内的停留时间不足，换热效果不佳；如果换热面积过大，不仅造成了不必要的投资，还会增加设备的体积和重量，不利于操作和维护。
而流量的大小则与实际生产工艺有关。
在设计换热器时，需要根据工艺的需求确定流量大小。
流量过大会导致流体速度过快，产生大量的压降和能耗，同时也增加了设备的大小和重量；流量过小则会导致换热器的利用率降低，无法满足工艺要求。
在实际操作中，设计人员一般会通过经验和试验来确定合适的换热面积和流量。
根据工艺要求和换热介质的性质，选择合适的板式换热器型号和规格，并进行模拟计算和实际试验。
通过调整换热面积和流量的大小，不断优化设计，以达到最佳的换热效果和经济性。
除了换热面积和流量，板式换热器的其他参数也会对换热效果产生影响。
例如，传热系数、壳程和管程之间的传热系数比值、流体的物性等都会对换热器的性能有一定的影响。
因此，在设计和选择板式换热器时，还需要综合考虑这些参数，并进行合理的匹配和优化。
板式换热器的换热面积和流量是两个重要的参数，它们之间存在着一定的关系。
板式换热器传热传质实验与理论研究
板式换热器传热传质实验与理论研究一、本文概述板式换热器作为一种高效、紧凑的热交换设备，在现代工业生产过程中扮演着重要的角色。
其独特的板片结构和优良的传热性能使其成为许多工业领域的首选设备，如石油化工、食品加工、制药以及能源等行业。
然而，随着能源利用效率要求的提高和环保法规的日益严格，对板式换热器的传热传质性能提出了更高的要求。
因此，对板式换热器的传热传质实验与理论研究显得尤为重要。
本文旨在通过对板式换热器的传热传质实验与理论研究，深入探讨其传热传质机理，优化其性能设计，提高能源利用效率，并为板式换热器的实际应用提供理论支持和技术指导。
文章首先介绍了板式换热器的基本原理和结构特点，然后详细阐述了传热传质实验的设计与实施过程，包括实验设备、实验方法和数据处理等。
在此基础上，文章进一步分析了板式换热器的传热传质性能，探讨了其影响因素和优化策略。
文章总结了板式换热器传热传质实验与理论研究的主要成果和贡献，并展望了未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究，不仅能够加深对板式换热器传热传质过程的理解，还能为板式换热器的优化设计和实际应用提供有益的理论依据和实践指导，对于推动板式换热器技术的发展和应用具有重要意义。
二、板式换热器的基本结构和原理板式换热器，也称为板式热交换器，是一种高效、紧凑且适应性强的热交换设备。
其结构独特，由一系列薄金属板片堆叠而成，这些板片之间形成了一系列通道，用于传递热量。
板式换热器的核心部分由板片、密封垫、压紧装置和框架组成。
板片是板式换热器的核心元件，通常采用不锈钢、钛或其他耐腐蚀材料制成。
板片之间设计有波纹形状，这不仅能增加传热面积，还能提供必要的刚性，保证板片之间的间距。
密封垫则放置在相邻板片之间，以防止流体泄漏。
压紧装置通常由螺栓和螺母组成，用于将板片和密封垫紧密地压合在一起，形成一个整体。
框架则用于支撑整个换热器，确保其在工作过程中的稳定性。
板式换热器的传热原理主要基于热传导和对流。
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WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】选用板式换热器就是要选择板片的面积的简单方法：Q=K×F×Δt，Q——热负荷K——传热系数F——换热面积Δt——传热温差（一般用对数温差）传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~3000。
最后算出的板换的面积要乘以一定的系数如。
艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司作为专业的可拆式板式换热器生产商和制造商，专注于可拆式板式换热器的研发与生产。
ARD艾瑞德专业生产可拆式板式换热器（PHE）、换热器密封垫（PHEGASKET）、换热器板片(PHEPLATE)并提供板式换热器维护服务（PHEMAINTENANCE）的专业换热器厂家。
ARD艾瑞德拥有卓越的设计和生产技术以及全面的换热器专业知识，一直以来ARD致力于为全球50多个国家和地区的石油、化工、工业、食品饮料、电力、冶金、造船业、暖通空调等行业的客户提供高品质的板式换热器，良好地运行于各行业，ARD已发展成为可拆式板式换热器领域卓越的厂家。
ARD艾瑞德同时也是板式换热器配件（换热器板片和换热器密封垫）领域专业的供应商和维护商。
能够提供世界知名品牌（包括：阿法拉伐/AlfaLaval、斯必克/SPX、安培威/APV、基伊埃/GEA、传特/TRANTER、舒瑞普/SWEP、桑德斯/SONDEX、艾普尔.斯密特/、风凯/FUNKE、萨莫威孚/Thermowave、维卡勃Vicarb、东和恩泰/DONGHWA、艾克森ACCESSEN、MULLER、FISCHER、REHEAT等）的所有型号将近2000种的板式换热器板片和垫片，ARD艾瑞德实现了与各品牌板式换热器配件的完全替代。
全球几十个国家的板式换热器客户正在使用ARD提供的换热器配件或接受ARD的维护服务（包括定期清洗、维修及更换配件等维护服务）。
计算换热器面积的几种方法 收藏
如何计算换热器的换热面积购买换热器的朋友都知道，一台换热器需要哪些参数，相信最头疼的就说换热面积怎么算，今天江苏昌盛密封材料有限公司的技术沈经理为我们汇总了三个估算方法，大家可以收藏哦！板式换热器换热面积的提高是有利于换热负荷提高的，但是当换热面积增加到一定程度时，雷诺数变小，可能由紊流变为层流，这样将使传热系数下降，反而降低热负荷，这种影响有时甚至会比用原面积进行换热的效果还差，是一个物极必反的道理，所以换热面积达到一个平衡适合的值最合适。
计算板式换热器换热面积的3种方法：（一）平均温差法根据传热的基本方程式，可求得所需的换热面积为F＝Q /K ．ΔtmTip：Q—热流量（W），△tm—对数平均温差（℃），F—传热面积（m2）（二）传热单元数法传热单元数是反映冷热流体间换热过程难易程度的参数，也是衡量换热器传热能力的参数。
传热单元数NTU的定义式可更广泛地表达为（NTU₁）＝KA / C₁或（NTU₂）＝KA / C₂＝γ₁（NTU₁）式中C₁，C₂—分别为热、冷流体的热容量。
显然，只要已知NTU、C及总传热系数K值，换热面积即可由获得。
传热单元数的大小和温度效率ε及梁欢热流体的热容量之比γ有关。
温度效率ε是指参与换热的任意流体的温度变化与冷、热流体的进口温度差之比，即ε₁＝（t₁′－t₁″）/（t₁′－t₂′）或ε₂＝（t ₂″－t ₂′）/（t₁′－t₂′）＝γ₁ε₁其中热容量比γ为γ₁＝C₁/C₂或γ₂＝C₂/C₁＝1 /γ₁通过建立能量平衡方式，可求得温度效率和传热单元数、热容量之比之间的关系。
（三）流程组合确定后换热面积的计算无论应用平均温差法还是应用NTU法，计算板换换热面积都要先设定一个流程组合，由计算所得的热换面积和该流程组合的换热面积相等或稍小时能满足工况的要求，否则应重新设定一个流程组合再作计算，直至满足工况为止。
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传热效率高:
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，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。
一般地说，板式换热器的传热系数K值在3000～6000W/m2.oC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。
随机应变:
由于换热板容易拆卸，通过调节换热板的数目或者变更流程就可以得到最合适的传热效果和容量。
只要利用换热器中间架，换热板部件就可有多种独特的机能。
这样就为用户提供了随时可变更处理量和改变传热系数K值或者增加新机能的可能。
热损失小:
因结构紧凑和体积小，换热器的外表面积也很小，因而热损失也很小，通常设备不再需要保温。
使用安全可靠:
在板片之间的密封装置上设计了2道密封，同时又设有信号孔，一旦发生泄漏，可将其排出热换器外部，即防止了二种介质相混，又起到了安全报警的作用。
有利于低温热源的利用:
由于两种介质几乎是全逆
流流动，以及高的传热效果，板式
换热器两种介质的最小温差可达到
1oC。
用它来回收低温余热或利用低
温热源都是最理想的设备。
冷却水量小:
板式换热器由于其流道的几何形状所致，以及二种液体都又很高的热效率，故可使冷却水用量大为降低。
反过来又降低了管道，阀门和泵的安装费用。
占地少，易维护:
板式换热器的结构极为紧凑，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。
并且不象管壳式那样需要预留出很大得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%地接触倒换热板的表面，且拆装很方便。
阻力损失少:
在相同传热系数的条件下，板式换热器通过合理的选择流速，阻力损失可控制在管壳式换热器的1/3范围内。
投资效率高:
在相同传热量的前提下，板式换热器与管壳式换热器相比较，由于换热面积，占地面积，流体阻力，冷却水用量等项目数值的减少，使得设备投资、基建投资、动力消耗等费用大大降低，特别是当需要采用昂贵的材料时，由于效率高和板材薄，设备更显经济。
艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司是总部位于英国的全球著名板式换热器制造商和维护商ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司PHE LIMITED 的全资子公司，是专业生产可拆式板式换热器（PHE）、换热器密封垫
（PHE GASKET）、换热器板片(PHE PLATE)并提供板式换热器维护服务
（PHE MAINTENANCE）的专业换热器厂家。
艾瑞德（ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司）在全球设有多个标准化工厂及库存中心，服务和销售网点遍布全球。
ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司拥有世界上最先进的设计和生产技术以及最全面的换热器专业知识，一直以来ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司致力于为全球50多个国家和地区的石油、化工、工业、食品饮料、电力、冶金、造船业、暖通空调等行业的客户提供高品质的板式换热器，目前已有超过50，000台的板式换热器良好地运行于各行业，ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司已发展成为可拆式板式换热器领域的全球领导者。
ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司同时也是板式换热器配件（换热器板片和换热器密封垫）领域全球排名第一的供应商和维护商。
能够提供世界知名品牌（包括：阿法拉伐/AlfaLaval、斯必克/SPX、安培威/APV、基伊埃/GEA、传特/TRANTER、舒瑞普/SWEP、桑德斯/SONDEX、艾普尔.斯密特/API.Schmidt、日阪/HISAKA、风凯/FUNKE、萨莫威孚/Thermowave、维卡勃Vicarb、东和恩泰/DONGHWA、艾克森ACCESSEN、MULLER、FISCHER、REHEAT等）的所有型号的板式换热器板片和垫片。
全球约有1/5的板式换热器正在使用ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司提供的换热器配件或接受ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司的维护服务（包括定期清洗、维修及更换配件等维护服务）。
无论您身在何处，无论您有什么特殊要求，ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司都能为您提供板式换热器领域的系统解决方案。