板式换热器换热计算
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。
板式换热器计算及公式
(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
3．修正系数β一般0.7～0.9。
4．压降修正系数ф，单流程ф度=1～1.2 ，二流程、三流程ф=1.8～2.0，四流程ф=2.6～2.8。
(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
(7)取板片数N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax）
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）。
1
工作介质名称
2
介质主要成分浓度
3
工作压力
Mpa
4
进口温度
℃
5
出口温度
℃
6
流量
m3/h
7
最大允许压降
Mpa
8
密度
Kg/ m3
9
比热
KJ/(Kg*K)
10
导热系数
W/m*k
11
运动粘度
m2/s
12
污垢热阻
m2*C/W
说明：1、介质在传热过程中有无相变请注明
2、其它未列工艺参数可填入表中空栏
(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
板式换热器换热面积计算公式(一)
板式换热器换热面积计算公式(一)板式换热器换热面积计算公式1. 简介板式换热器是常用的换热设备，广泛应用于化工、能源和环保等领域。
在设计和选型过程中，计算换热面积是一个重要的环节。
本文将介绍板式换热器换热面积的计算公式，并通过举例解释说明。
2. 初级换热面积计算公式初级换热面积（A1）是指流体1与换热板之间的换热面积，其计算公式如下：A1 = G1 / (λ1 × ΔT1)其中， - A1：初级换热面积（m^2） - G1：流体1的质量流量（kg/s） - λ1：流体1的平均传热系数（W/(m^2·K)） - ΔT1：流体1的温度差（K）3. 次级换热面积计算公式次级换热面积（A2）是指流体2与换热板之间的换热面积，其计算公式如下：A2 = G2 / (λ2 × ΔT2)其中， - A2：次级换热面积（m^2） - G2：流体2的质量流量（kg/s） - λ2：流体2的平均传热系数（W/(m^2·K)） - ΔT2：流体2的温度差（K）4. 总换热面积计算公式总换热面积（A）是指流体1和流体2在换热板之间的总换热面积，其计算公式如下：A = A1 + A25. 举例说明假设某板式换热器中，流体1的质量流量为10 kg/s，流体1的平均传热系数为500 W/(m^2·K)，流体1的温度差为50 K；流体2的质量流量为8 kg/s，流体2的平均传热系数为600 W/(m^2·K)，流体2的温度差为40 K。
根据上述数据，可以分别计算初级换热面积和次级换热面积：•初级换热面积（A1）的计算：A1 = 10 / (500 × 50) = m^2•次级换热面积（A2）的计算：A2 = 8 / (600 × 40) = m^2最后，根据总换热面积的计算公式，可以得到总换热面积（A）：A = + = m^2因此，该板式换热器的总换热面积为平方米。
板式换热器——换热面积计算
B100L 板片换热面积计算
本计算书按照标准：GB16409-1996 《板式换热器》规定内容进行计算与核定，适用于最大压力不超过2.5MPa 的板式换热器板片换热面积计算。
参考标准：
GB16409-1996 《板式换热器》
GB3280-92 《不锈钢冷轧钢板》
GB/T 14845-93 《板式换热器用钛板》
JB 4720-94 《压力容器无损检测》
板式换热器的设计、制造除应符合相关标准和国家有关的法规以外，制造还应符合图样要求。
根据GB16409-1996但板片换热面积计算的定义，换热面积按公式（1）进行计算： 1a a φ=• …………………………………………（1） 式中：a ——单板片换热面积，㎡；
φ——展开系数，板片展开面积与投影面积之比，按（2）式计算：
't t φ=
…………………………………………（2） 式中： 't ——波纹节距展开长度，mm ；
t ——波纹节距（如图1所示），mm ；
1a ——在垫片内侧参与换热部分的板片投影面积，㎡。
根据上述公式和B100L 板片的板片图纸，测量以及计算得出't =13mm ，t =21mm ，φ≈0.5㎡，将所得数据代入公式（1）和公式（2），得出B100L 的单板片换热面积约为0.3㎡，
最后，由单片换热面积可知，
经过圆整后的整台板式换热器中换热面积为有效的板片数（板片总数减2）与单板计算
面积之积。
(N 2)p A a =- ……………………………………（3） 式中：A ——换热面积，㎡；
N p ——板片总数。
板式换热器换热效率计算公式
板式换热器换热效率计算公式板式换热器换热效率计算公式是一种用于估算板式换热器的换热效率的方法。
它可以帮助工程师准确地判断所选择的板式换热器是否能够满足特定应用中的换热性能要求。
板式换热器换热效率计算公式是基于对流和热传导原理，主要考虑了气体流动、传热表面径向传热、换热介质传热等因素，以内部换热表面热阻为基本参数，采用模型参数化方法计算换热器的换热效率。
常用的板式换热器换热效率计算公式有三种，分别是Kern公式、LMTD公式和NTU公式。
1. Kern公式：Kern公式(Eq. 1) 是根据Kern在1938年提出的单一板式换热器换热效率公式，可以用来评价单一板式换热器的换热效率。
该公式可以用来求解单一板式换热器的换热效率：η = (1 - (R_A / R_B)) × 100%其中，R_A 和 R_B 分别表示单一板式换热器的内表面热阻和外表面热阻。
2. LMTD公式：LMTD公式是根据Logarithmic Mean Temperature Difference (LMTD)原理推导出的板式换热器换热效率计算公式，可以用来评价板式换热器的换热效率。
该公式可以用来求解板式换热器的换热效率：η = U × A × ∆Tm / Q其中，U 表示板式换热器的传热系数，A 表示板式换热器的换热面积，∆Tm 表示板式换热器的平均温差，Q 表示板式换热器的换热量。
3. NTU公式：NTU公式是根据Number of Transfer Units (NTU)原理推导出的板式换热器换热效率计算公式，可以用来评价板式换热器的换热效率。
该公式可以用来求解板式换热器的换热效率：η = 1 - e^(-NTU)其中，NTU 表示板式换热器的传热系数与换热面积之积；e 为自然指数常数，其值约为2.718。
板式换热器换热效率计算公式可以用来估计板式换热器的换热效率，并且可以帮助工程师确定所选择的板式换热器是否能够满足特定应用中的换热性能要求。
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。
板式换热器换热面积选型计算
板式换热器换热面积选型计算板式换热器是一种常用的换热设备，广泛应用于石油化工、化肥、冶金、医药、食品、造纸等行业中。
选用合适的换热面积对于保证换热器的正常工作和提高换热效果至关重要。
下面将详细介绍板式换热器换热面积的选型计算。
首先，我们需要明确一些基本概念和参数。
1.热传导方程热传导方程描述了热量传递的基本原理。
对于板式换热器而言，可以简化为以下形式：Q = U * A * ΔTlm其中，Q为换热器的换热量，U为整体换热系数，A为换热面积，ΔTlm为对数平均温差。
2.对数平均温差对数平均温差是计算换热器换热面积的重要参数。
对于共流、逆流和交叉流三种流体流向情况，计算公式如下：对于共流：ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)对于逆流：ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)对于交叉流：ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ΔT3 = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 /ΔT2)3.整体换热系数整体换热系数U是指在一定流量、温度条件下，单位换热面积上的热量传递量与平均温差之比。
换热器的整体换热系数由传热面的材料、换热介质、流体流速等因素决定。
一般在选型计算中，根据具体工艺要求和经验值确定整体换热系数。
4.温差温差指的是进出口流体的温度差，能够直观地展示换热器的换热效果。
温差越大，热传导速率越快，换热效果越好。
在进行板式换热器换热面积选型计算时，可以按照以下步骤进行：1.确定换热介质及其物性参数首先，需要明确换热的介质是什么，包括名称、流量、进出口温度等参数。
然后，根据介质的物性参数如比热容、导热系数等，计算出介质的换热特性。
2.确定换热方式和流体流向根据具体工艺要求和换热效果需求，确定换热方式是共流、逆流还是交叉流。
根据实际工艺条件，确定流体的流向。
3.确定整体换热系数根据具体工艺要求和经验值，确定整体换热系数。
4.计算对数平均温差根据确定的换热方式和流体流向，利用对数平均温差计算公式，计算出对数平均温差ΔTlm。
板式换热器知识讲解及换热计算
定义与工作原理定义板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，由一系列金属板片组成，板片之间形成狭窄的流道，冷、热流体在板片两侧流动，通过板片进行热量交换。
工作原理板式换热器利用板片之间的流道，使冷、热流体在流动过程中实现热量交换。
热量通过板片传导，从高温流体传递给低温流体，或从低温流体吸收热量传递给高温流体。
结构组成及特点结构组成板式换热器主要由框架、板片、密封垫片、压紧装置等部分组成。
其中，框架用于支撑和固定板片；板片是换热的主要部件，通常由不锈钢、钛合金等材料制成；密封垫片用于防止流体泄漏；压紧装置用于将板片压紧在框架上，保证换热器的密封性能。
特点板式换热器具有结构紧凑、换热效率高、占地面积小、维护方便等特点。
此外，板式换热器还具有多种板片组合方式，可适应不同流体的换热需求。
应用领域与发展趋势应用领域板式换热器广泛应用于供暖、空调、化工、食品、医药等领域。
在供暖领域，板式换热器可用于集中供暖系统中的热交换；在空调领域，可用于中央空调系统中的冷却和加热；在化工领域，可用于各种化工流程中的热量回收和温度控制。
发展趋势随着科技的不断进步和环保要求的提高，板式换热器将朝着更高效、更环保的方向发展。
一方面，研究者将不断优化板片结构和材料，提高换热效率和耐腐蚀性；另一方面，将加强智能化技术的应用，实现板式换热器的远程监控和智能控制，提高运行效率和安全性。
温度、热量和热能的概念及其关系热力学第一定律和第二定律的表述和意义热力学系统、边界、工质和热源的定义01热传导、热对流和热辐射三种传热方式的特点和区别02传热过程的基本定律和传热系数的概念03影响传热系数的因素和提高传热效率的方法流体的物理性质和流动状态流体静力学和动力学的基本原理流体在管道中的流动阻力和能量损失流体力学基础根据工艺要求确定所需换热量，考虑热损失和传热效率等因素。
换热量根据工艺要求确定进出口温度，考虑热媒性质和传热温差等因素。
进出口温度根据工艺要求确定允许的压力降，考虑流体性质和换热器结构等因素。
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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
T2 = 热侧出口温度
t1 = 冷侧进口温度
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：
（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；
m h,m c-----热、冷流体的质量流量，kg/s；
C ph,C pc------热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg·K)；
T1,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：
一侧有相变化
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。
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(LMTD)
对数平均温差是换热器传热的动力，对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易程度.在某些特殊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同的。
在一些特殊情况下，用算术平均温差代替对数平均温差。
逆流时：并流时：
热长(F)
热长和一侧的温度差和对数平均温差相关联。
F = dt/LMTD
以下四个介质的物理性质影响的传热
密度、粘度、比热容、导热系数
总传热系数
总传热系数是用来衡量换热器传热阻力的一个参数。
传热阻力主要是由传热板片材料和厚度、污垢和流体本身等因素构成。
单位：W/m2 ℃ or kcal/h,m2 ℃.
压力降
压力降直接影响到板式换热器的大小，如果有较大的允许压力降，则可能减少换热器的成本，但会损失泵的功率，增加运行费用。
一般情况下，在水水换热情况下，允许压力降一般在20-100K Pa是可以解接受的。
污垢系数
和管壳式换热器相比，板式换热器中水的流动是处于高湍流状态，同一种介质的相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%的富裕量。
计算方法
热负荷可以用下式表示：
Q = m · cp · dt
Q = k · A · LMTD
Q = 热负荷 (kW)
m = 质量流速 (kg/s)
cp = 比热(kJ/kg ℃)
dt = 介质的进出口温度差(℃)
k = 总传热系数(W/m2 ℃)
A = 传热面积 (m2)
LMTD = 对数平均温差
总的传热系数用下式计算：
其中：
k=总传热系数(W/m2 ℃)
α1 = 一次测的换热系数(W/m2 ℃)
α2 = 一次测的换热系数(W/m2 ℃)
δ=传热板片的厚度(m)
λ=板片的导热系数(W/m ℃)
R1、R2分别是两侧的污垢系数(m2 ℃/W) α1、α2可以用努赛尔准则式求得。