板翅式换热器及设计中的选型计算方法
板式换热器选型计算的方法及公式
(1)求热负荷QQ=G．ρ．ＣP．Δt(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ΔtmΔtm=(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，ＮmaxＮmin =Q/ Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax =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）。
(9)求Re，NuRe = W ．de/ νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ/ deK=1 / 1/a h+1/ a c+γc+γc+δ/λ0F=Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2(12)若N＜NN，做（８）。
(13)求压降ΔpEu = a4．Re a5Δp = 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 3．修正系数β一般～。
4．压降修正系数ф ，单流程ф度=1～，二流程、三流程ф=～，四流程ф=～。
5．a1、a2、a3、a4、a5为常系数。
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。
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)求热负荷QQ=G．ρ．ＣP．Δt(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ΔtmΔtm=(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，ＮmaxＮmin = Q/ Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = 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）。
(9)求Re，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2(12)若N＜NN，做（８）。
(13)求压降ΔpEu = a4．Re a5Δp = 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 3．修正系数β一般0.7～0.9。
板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。
平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
1.1 对数平均温差的计算当换热器传热量为dQ，温度上升为dt时，则C＝dQ／dt，将C定义为热容量，它表示单位时间通过单位面积交换的热量，即dQ＝K（th－tc）dA＝K△tdA，两种流体产生的温度变化分别为dth＝－dQ／Ch，dtc＝－dQ／Cc，d△t＝d（th －tc）＝dQ（1／Cc－1／Ch）,则dA＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·（d△t／△t），当从A＝0积分至A＝A0时，A0＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·㏑[（tho－tci）／（thi－tco）]，由于两种流体间交换的热量相等，即Q＝Ch（thi－tho）＝Cc （tco－tci），经简化后可知，Q＝KA0｛[（tho－tci）－（thi－tco）]／㏑[（tho －tci）／（thi－tco）]｝，若△t1＝thi－tco，△t2＝tho－tci，则Q＝KA0[（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）]＝KA0△tm，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。
板式换热器设计选型计算方法和步骤
序号12、符号名称单位热侧冷侧ρ密度kg/m³ρh ρcCp 定压比热kJ/kg·℃Cph Cpcλ导热系数W/m·℃λh λc v 运动粘度㎡/s Vh Vc Pr 普朗特数Prh Prc345678拟定初值的办法有两种，即当流程法和不等流程法，其判别条件如下：V1/V2＜2时采用等流程法；V1/V2≥2时采用不等流程法。
1）等流程法：先假设热侧流速Wb或冷侧流速Wc中任意一个值，再由VhWc=VcWh计算出另一个值。
对水--水换热介质，一般W取0.2~0.6m/s2)不等流程法：设Z=V1/V2≥2，先假定Wh和Wc中的任一个值，再按一下二式中的一个计算出另一个值WcVh=ZVcWh（当Vh>Vc时）ZWcVh=VcWh（当Vh<Vc时）计算对数平均温度（1）对流量大允许压力降小的情况应选用阻力小的板型，反之，选用阻力大的板型；（2）根据流体压力和温度情况选用可拆卸式或电焊式；（3）不宜选用单板面积太小的板片，以免板片数量过多，板间流速偏小，降低传热系数。
估算传热面积F'（㎡）F'=Q'/K'∆tm选择板型选择台数（1）大中型换热站可选2~3台最多不超过4台（2）选2台时，其每台的热负荷Q=0.6~0.7Q'选3台时，Q=0.4~0.5Q'拟定板间流速初值式中：μ---运动粘度，kg·s/㎡g----重力加速度，m/s²∆tm=(∆大-∆小)/㏑（∆大/∆小）℃当∆大≈∆小时。
可用算术平均温差代替，即∆tn=(∆大+∆小)/2℃计算热负荷Q=Vh·ρh·Cph（θ1-θ2）=Vc·ρc·Cpc(t1-t2)计算项目计算方法物性参数查处冷热流体平均温度的物性参数若Pr查不到，按Pr=3600Cpμg/λ计算设计条件冷热流体的有关参数；体积流量m³/h；进口温度℃；出口温度℃；允许压力降MPa9 10 11 1213 14 1516 17计算实际换热面积F（㎡）F=(2N·n-1)f计算冷热侧压降∆P'c,∆P'h∆P=EuρW2Nx10-6，MPaEu=bRe d考虑积垢对阻力的影响，乘以1.2系数则：∆Pc=1.2∆Pc'∆Ph=1.2∆Ph'计算传热系数K K=(1/αc+1/αh+Rρ+R fc+R fh)-1计算冷热介质的单程流道数n=V/3600SW计算流程数N N=（Fm/f-1）/2n法，其判别条件如下：V1/V2＜2时采用等流程法；V1/V2≥2时采用不等流程法。
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的换热设备，广泛应用于化工、制药、食品、能源和环境等领域。
在进行板式换热器选型计算时，需要考虑以下几个关键因素：流体性质、换热面积、热传导系数、流体速度和温度差等。
下面将详细介绍板式换热器选型计算的具体步骤。
首先，需要确定传热介质的性质和工艺要求。
这包括流体的流量、温度、压力等参数，以及流体的物性数据，如比热、粘度、热导率等。
这些数据可以通过实验测定或查阅相关资料获得。
根据流体性质的不同，可以选择不同的板式换热器型号。
其次，需要确定换热面积。
换热面积是决定换热效果的关键因素之一、根据流体的流量和温度差，可以计算出所需的换热面积。
常用的计算公式为：Q=U×A×∆Tm其中，Q为换热量，U为总传热系数，A为换热面积，∆Tm为平均温差。
第三步是确定板式换热器的传热系数。
总传热系数包括内部传热系数和外部传热系数。
内部传热系数主要取决于板式换热器的板型和流体的性质。
而外部传热系数则与管壳传热器类似，与流体的性质、流速以及壳程和管程之间的热阻有关。
常用的计算公式为：1/U = 1/hi + ∑Σ(δ/λ) + 1/ho其中，hi为内壁传热系数，δ为板间距，λ为板材的热导率，ho为外壁传热系数。
第四步是确定板式换热器的尺寸和形式。
板式换热器的尺寸和形式取决于工艺要求和实际应用。
常见的板式换热器形式有对称流和不对称流，分别适用于不同的流体组分和温度。
最后，需要对选型结果进行检查和验证。
选型结果应满足工艺要求和设备性能的一致性。
可以通过计算和实验验证等方式，对选型结果进行评估和优化。
总结起来，板式换热器的选型计算包括确定传热介质的性质和工艺要求、确定换热面积、确定传热系数、确定尺寸和形式，以及检查和验证选型结果等步骤。
通过合理的选型计算，可以满足工艺要求，提高换热效率，降低能耗，实现经济效益的最大化。
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。
板式换热器设计选型计算方法和步骤
板式换热器设计选型计算方法和步骤板式换热器是一种常用的热交换设备，用于将热量从一个流体传递到另一个流体，常用于工业生产和暖通空调系统等领域。
在进行板式换热器设计的时候，需要进行选型计算，确保选用适合的设备。
以下是板式换热器设计选型计算的方法和步骤。
1.确定换热要求：在进行选型计算之前，首先需要明确换热器的换热要求。
需要确定的参数包括热量传递量、流体的流量及温度等。
根据实际应用需求，可以计算出所需要的传热面积。
2.确定流体性质：在进行选型计算之前，需要明确流体的物理性质，如密度、比热容、导热系数等。
这些参数将用于计算换热器的传热系数以及流体流量。
3.确定换热器类型：根据实际需求和换热要求，确定适合的换热器类型。
常见的板式换热器类型包括波纹板式换热器、平板式换热器和多馏分板式换热器等。
4.计算换热面积：根据给定的热量传递量和流体的物理性质，可以计算出所需的传热面积。
传热面积的计算公式为：A=Q/(U·ΔTm)，其中Q 为热量传递量，U为整体传热系数，ΔTm为全平均温差。
5.确定流体侧压降：计算流体在板式换热器内的压降，确保流体正常流动。
可以使用经验公式或流体力学计算方法来进行压降的计算。
6.选择合适的传热板：根据流体的流动性质和换热要求，选择合适的传热板。
传热板的选择应考虑其传热效果、耐腐蚀性、结构强度等因素。
7.确定板片数量：根据计算得到的传热面积和板片的面积，可以计算出所需的板片数量。
板片数量的选择应根据实际运行要求来确定，以确保换热器具有足够的传热面积。
8.确定板片间距和通道宽度：根据流体的流量和换热要求，确定板片间的间距和通道的宽度。
这些参数将影响流体的流速、压降以及换热效果。
9.进行换热器的设计绘图：根据以上计算结果，进行换热器的设计绘图。
绘图应包括换热器的尺寸、管道连接方式、流体进出口位置等详细信息。
10.进行换热器的性能验证：进行换热器的性能验证和参数调整，确保设计的换热器符合实际使用要求。
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。
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板翅式换热器及设计中的选型计算方法
摘要：该文介绍了板翅式换热器的性能及在空分领域的应用，也简要列举了学生设计中对板翅式换热器的初步选型计算方法，用实例说明其不同的设计思路。
因篇幅所限没能列出完整过程。
关键词：板翅式换热器工艺设计计算空分
Abstract：This paper introduces the performance of plate fin heat exchanger and its application. It briefly lists the design calculation method to illustrate the different design ideas with examples.
Keywords：plate fin heat exchanger design calculation air separation 翅式换热器是目前空分装置主换热系统普遍采用的换热器形式。
本学期学生毕业设计选择的课题是万立氧空分装置主换热器的工艺设计与选型计算。
在指导毕业设计中，查阅相关资料后发现有关板翅式换热器的设计选型计算与通常的管壳式换热器的设计计算思路、方法完全不同。
它的设计计算方法很复杂，很多部分超出了学生知识范围，因此只好假定一些条件，让学生模仿性的简化设计计算。
下面仅简单的介绍一下板翅式换热器和设计中相应的计算方法。
1 板翅式换热器
通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。
在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体
的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心，配以必要的封头、接管、支撑等就组成了板翅式换热器。
2 板翅式换热器怎样实现几股气流之间的换热
可逆式换热器的冷段一般是氧、纯氮、污氮、环流四股冷流体和一股热流体(空气)之间的换热。
各股流体的流量、密度不同，它们的通道数也不相同。
在换热器组装时，按不同流体的通道数分配，把冷、热流体的通道相间布置。
在通道的两头利用导流片改变流体的流动方向，把同一股流体的出口和入口分别集中在某一侧。
通常，冷、热流体采用逆流或错流布置。
然后再接上封头，把同一种流体的各个通道集中起来，再焊接好相应的管道，即可实现几股气流之间的换热。
3 铝制板翅式换热器性能
由于翅片的特殊结构，使流体在通道中形成强烈的紊动，就使热阻边界层不断破坏，从而有效地降低了热阻，提高了传热效率。
另外板翅式换热器的结构比较紧凑，单位体积的传热面积，一般要比列管式换热器热效率大5倍以上，每一外壳容积为1?m3 时，其传热面积为160?m2左右。
板翅式换热器较轻巧而牢固，由于翅片很薄，一般为0.2～0.3?mm，而由于结构紧凑、体积小，一般有用铝制造，因而重量很
轻，同时，翅片既是主要的传热表面，又是两隔板的支撑，故强度高。
板翅式换热器适应性强，在同一设备内可允许有2～9种介质换热，且可用于气体—气体、气体—液体、液体—液体之间的热交换。
4 设计计算方法
4.1 对换热过程的简化
计算换热器的传热温差是研究换热器换热过程的基本内容之一。
设计中仅计算从液氧开始汽化到复热至常温出主换热器这一段的温差，在液氧开始汽化前，认为同一截面上液氧与纯氮气、污氮气温度相等，这种情况下根据冷、热流体间的热量平衡方程式就能计算了。
设计中把换热器内同一截面高压空气温度与低压空气温度始终认为相等，纯氮气温度与污氮气温度也始终相等，这样就将换热器简化为三股流的换热。
4.2 翅片的选择
板翅式换热器由于流体的压力很高，一般都选用多孔形翅片。
参考实际空分装置板翅式换热器数据选取：铝制6.35?mm×1.5?mm×0.5?mm多孔形翅片
4.3 翅片效率与表面效率
高压板翅式换热器的翅片效率与表面效率由于流道布置方式的
不同，其计算方法也有区别。
（1）单叠布置的翅片效率与表面效率
表面效率ηs：
式中：F--总表面积；16500?m2，按2300?m2/m3,每个单元(5800×1100×1121)mm；Fb——?一次表面积；3000?m2；Ff——?二次表面积；13200?m2，以上数据是套用。
（2）复叠布置的翅片效率与表面效率
复叠布置中的单个通道的翅片效率及表面效率的计算方法与单叠布置的相同。
复叠布置中复叠通道按下述方法处理。
有效传热面为：
设计中还做了板翅式换热器中表面传热系数及流体阻力的准数
关系；冷、热流体相应层数的统计；各股流体平均的传导距离的计算；各股流体传热能力的计算；等等。
以上几项仅参考资料做模仿计算，篇幅有限这里不再详细介绍。
毕业设计环节是为学生提供一个综合运用所学理论知识解决相关专业实际问题的训练机会，不苛求精准和严密的计算。
能学会怎样了解熟悉某个生产领域目前状况、发展前景、市场经济形势以及工艺装置、生产流程等情况并掌握初步设计计算的方法就达到了教学目的。
参考文献
[1] 阎振贵.板翅式换热器翅片效率等问题的探讨[J].设计制造,1994(1).
[2] 毛央平,毛绍融.强化板翅式换热器传热的有效途径[J].杭氧科技,2006(4).
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[5] 换热器.中国气体分离设备商务网，行业书库.
[6] 陈芹元．空分设备基础知识讲座（二）[J].深冷技术，1992，5(2)：40-42．。