板式换热器选型计算
实用标准 文案大全 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 m2 Wq—换热量 W K —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: 实用标准
文案大全 BR35 F=36m2 北京市华都换热设备厂
低温冷却水系统
工艺水 冷冻水
流量 m3/h 进水温度 ℃ 出水温度 ℃ 压降 MPa 流量 m3/h 进水温度 ℃ 出水温度 ℃ 压降 MPa
计算结果 59 28 17 0.03 130 6 11 0.06
实测结果 63 22 17 0.04 21 7 22
BR05 F=5m2 北京市华都换热设备厂
40℃热水系统
工艺水 高温水
流量 m3/h 进水温度 ℃ 出水温度 ℃ 压降 MPa 流量 m3/h 进水温度 ℃ 出水温度 ℃ 压降 MPa
计算结果 6 10 40 0.0069 90 70 0.008
实测结果 10 33 39 0.02 1 90 36
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/m3 γh 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 实用标准 文案大全 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/s Wl—角孔流速 m/s Q —介质流量 m3/h D —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*Reb*Prm 压降准则方程式 Eu=x*Rey Nu—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 Wc Wc=Wh*Qc/Qh (纯逆流时) W取0.1~0.4m/s (八)计算雷诺数 Re=W*de/ν W —计算流速 m/s 实用标准 文案大全 de—当量直径 m ν—运动粘度 m2/s (九)计算努塞尔数 Nu=a*Reb*Prm (十)计算放热系数 α=Nu*λ/de α—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+rp+rh+rc) W/m2·℃ rp—板片热阻 0.0000459m2·℃/W rh—热介质污垢热阻 0.0000172~0.0000258m2·℃/W rc—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/h f—单通道横截面积 m2 W—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*Rey (十七)计算压力损失 △P=Eu*γ*W2*N*10-6 MPa 实用标准 文案大全 γ—介质重度 Kg/m3 W—板间流速 m/s N—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。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结果准确,应用范围广;缺点是计算复杂,步骤多,时间长。 三、 计算机算法 利用计算机进行板式换热器选型计算,充分发挥了计算机运算速度快的特长,一个计算在微机上几秒钟内就能完成,且结果的准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,设计人员在计算机上进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,这为设计人员提供了极大的方便。计算人员还可以输入不同的工艺条件(如水量、水温相同,压降不同等)或更换换热器型号以得出不同的计算结果,通过对结果的比较、优化,最终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提供板式换热器选型计算书时,除了向板换厂家提供换热系统的换热量(或液体流量)、冷热介质的进出水温、压力损失外,还应该提供污垢系数(亦称污垢热阻)。压力损失、污垢系数的设定值对选型是非常重要的。压力损失设定值过大,换热面积减小,虽然节省了设备一次性投资,但使换热系统的能量消耗增加、维护清洗费用增加、设备运行时间缩短;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。要达到既节省了一次性投资,又使能量消耗、维护清洗费用达到一个合理值,最佳的压力损失为0.03MPa。污垢系数因换热介质不同而不同,设计人员不应为了安全而盲目将污垢系数取大,污垢系数最大不超过0.000103m2·℃/W。以下给出常用介质板式换热器的污垢系数: 液体的种类 污垢系数(m2·℃/W)
软水或蒸馏水 0.0000086 实用标准 文案大全 低硬度的工业用水 0.0000172
高硬度的工业用水 0.000043
处理过的冷却塔循环水 0.000034
润滑油 0.0000172—0.000043
植物油 0.0000172—0.000052
有机溶剂 0.0000086—0.000026
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,并对结果进行分析和比较: 计算条件 工艺水 Q=25m3/h Th1=25℃ Th2=20℃ 压力损失0.05MPa 冷冻水 Tc1=5℃ Tc2=10℃ 污垢系数0.1 m2·℃/kW 瑞典舒瑞普公司计算结果 工艺水流量(m3/h) 25.0 冷冻水流量(m3/h) 24.9
工艺水进口温度(℃) 25.0 冷冻水进口温度(℃) 5.0
工艺水出口温度(℃) 20.0 冷冻水出口温度(℃) 10.0
工艺水平均温度(℃) 22.5 冷冻水平均温度(℃) 7.5
工艺水容重(Kg/m3) 996.7 冷冻水容重(Kg/m3) 1001.0
工艺水比热(KJ/Kg·℃) 4.189 冷冻水比热(KJ/Kg·℃) 4.207
工艺水导热系数(W/m·℃) 0.608 冷冻水导热系数(W/m·℃) 0.585
工艺水运动粘度(10-6·m2/s) 1.027 冷冻水运动粘度(10-6·m2/s) 1.285
工艺水压力损失(MPa) 0.05 冷冻水压力损失(MPa) 0.05
工艺水角孔直径(mm) 70 冷冻水角孔直径(mm) 70
工艺水角孔流速(m/s) 1.80 冷冻水角孔流速(m/s) 1.80
工艺水板间流速(m/s) 1.00 冷冻水板间流速(m/s) 1.00
工艺水雷诺数 6190 冷冻水雷诺数 4150
平均对数温差(℃) 15 污垢系数(m2·℃/kW) 0.125
换热量(kW) 145.4 传热系数(W/m2·℃) 3847
换热面积(m2) 2.52 换热器程数 1
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Q=Mh*Cph(T1-T2)=Mc*Cpc(t1-t2)式中Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量,W;mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s;Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容,kJ/(kg·K);(水蒸气的比热容跟水的比热容一样)T1,t1 ------热、冷流体的进口温度,K;T2,t2------热、冷流体的出口温度,K。
(注:比热:何物质当加进热量,它的温度会升高。
但相同质量的不同物质,升高同样温度时,其所加进的热量是不一样的。
为相互比较,把l kg水温度升高1 ℃所需的热量定为4.19kJ。
以此作为标准,其它物质所需的热量与它的比值,称为比热。
如l kg水温度升高l℃需4.19kJ,则比热值为4.19kJ(kg•℃),而l kg铜温度升高l ℃只需0.39kJ,则铜的比热为0.39kJ(kg•℃)。
板式换热器选型(1)
板式换热器选型1. 引言板式换热器是一种常用的热交换设备,广泛应用于化工、石油、电力、制药等行业。
在选型板式换热器时,需要考虑多个因素,如流体性质、流量、压力损失、换热面积和材料选择等。
本文将介绍板式换热器选型的主要考虑因素和一般步骤。
2. 流体性质在板式换热器选型过程中,首先需要了解流体的性质,包括温度、压力、粘度、导热系数等。
这些参数将决定换热器的尺寸和换热效果。
通常,流体的物性参数可以通过实验或文献查阅来获取。
3. 流量和温度差在确定了流体性质后,下一步是确定流体的流量和所需的温度差。
流量通常由生产工艺和换热要求决定。
温度差则取决于流体的入口温度和出口温度之间的差值。
这些参数将对换热器的效率和尺寸有重要影响。
4. 压力损失在板式换热器中,流体在流动过程中会产生压力损失。
这是因为换热器内部的板片和流道会阻碍流体的流动。
为了保持合理的流体压力,需要确定所能容忍的最大压力损失。
在选型时,需要比较不同换热器的压力损失值,选择最合适的。
5. 换热面积换热面积是板式换热器的重要参数,决定了换热器的换热效果。
面积越大,换热效果越好,但也会增加成本和尺寸。
在选型过程中,需要考虑流体流量、温度差和换热要求,确定适当的换热面积。
6. 材料选择在板式换热器选型中,材料选择是一个关键因素。
不同的流体对材料的要求不同,如耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性等。
同时,还需要考虑材料的成本和可供性。
选择适合的材料可以提高换热器的使用寿命和性能。
7. 选型步骤综合考虑以上因素,板式换热器的选型步骤如下: - 确定流体的性质和流量 - 计算所需的温度差和压力损失 - 根据流体性质和换热要求选择合适的材料 - 根据面积要求选择合适的换热器尺寸 - 比较不同型号的换热器,选择最佳选型8. 结论通过对板式换热器选型的介绍,我们了解到了选型时需要考虑的主要因素和一般步骤。
在实际应用中,还需要结合具体的工艺要求和经济条件进行综合考虑,以选择最合适的板式换热器型号。
可拆式板式换热器及其选型计算
可拆式板式换热器及其选型计算一、可拆板式换热器1、可拆式板式换热器:A、分类:1)常规对称型;2)非对称型;3)高NTU型;4)宽流道型;5)板式蒸发器传热系数为:1000-1200 W/m2 ℃;6)板式冷凝器传热系数为1500-2000 W/m2 ℃B、技术参数:设计压力:≤2.5MPa,设计温度:≤180℃,适用于:液-液、汽-液C板式换热器特点:优点:1、传热效率高(2000-8000 W/m2 ℃;水-水4500-5500W/m2 ℃;油-水500-700W/m2 ℃)约为管壳式3-5倍,板片的波纹能使介质在较小的流速下产生湍流。
2、结构紧凑、占地面积小、重量轻。
3、板式换热器能实现纯逆流,能实现温度交叉,末端温差可≤1℃,而管壳式。
4、两种流体是错流,不能实现温度交叉,末端温差只能在5℃以上。
4、板式换热器NTU大约为1.0-3.0(平均2.0),管壳式为0.2-0.3,(NTU表示流体热容流量,换热器传热能力的大小,是无量刚)。
实际工况的NTU=ΔTh/ΔTm(ΔTh=热进-热出或冷进-冷出取大值;ΔTm对数平均温差)计算后与板型的NTU比较取板型。
缺点:设计压力:≤2.5MPa,设计温度:≤180℃;易堵塞;Td(最高设计温度)和Pd(最高设计压力)不能同时作用D、可拆式板式换热器结构(螺栓连接):包括:板片、垫片、压紧板、夹紧螺柱、接管、法兰、上导杆、下导杆、前支柱、核心元件:板片、垫片。
1、板片(1)、板片常用材料不锈钢:奥氏体不锈钢(300系列)1)409L:用在板式空冷器;2)304/304L:(0Cr18nNi9/00Cr18nNi9)最廉价,最广泛使用的奥氏体不锈钢,适用于一般的有机和无机介质,不能用在硫酸、盐酸,对氯离子(如冷却水)引起缝隙腐蚀最敏感;3)316/316L (0Cr17Ni12Mo2/00Cr17Ni12Mo2)适用于一般的有机和无机介质,天然冷却水、软化水、碳酸、浓度小于50%的醋酸和苛性碱液,醇类和丙酮等溶剂,比304的耐腐蚀性能好,完全可以代替304;4)317L适应要求比316型使用寿命更长的工况,由于Cr、Mo、Ni元素的含量比316型稍高,故耐缝隙腐蚀、点蚀和应力腐蚀的性能更好;5)904L:这是特别适用一般的一种兼顾了价格与耐腐蚀性的高性价比的奥氏体不锈钢,其耐腐蚀性比以上几种材料都好,特别适用一般的硫酸、磷酸等酸类和卤化物(含CI—、F—)由于Cr、Ni、Mo含量较高,故具有良好的耐应力腐蚀、点蚀、和缝隙腐蚀性能;6)254SMO:高级不锈钢,是一种通过提高Mo含量对316型进行了改进的超低碳钢级不锈钢,具有优良的耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能,适用于不能用316的含盐水、无机酸等介质;7)双相型不锈钢(2205),主要用在全焊接。
板式换热器选型
板式换热器选型计算书目录1、目录 12、选型公式 23、选型实例一(水-水) 34、选型实例二(汽-水) 45、选型实例三(油-水) 56、选型实例四(麦芽汁-水) 67、附表一(空调采暖,水-水)78、附表二(空调采暖,汽-水)89、附表三(卫生热水,水-水)910、附表四(卫生热水,汽-水)1011、附表五(散热片采暖,水-水)1112、附表六(散热片采暖,汽-水)12板式换热器选型计算1、选型公式a 、热负荷计算公式:Q=cm Δt 其中:Q=热负荷(kcal/h )、c —介质比热(Kcal/ Kg.℃)、m —介质质量流量(Kg/h )、Δt —介质进出口温差(℃)(注:m 、Δt 、c 为同侧参数) ※水的比热为1.0 Kcal/ Kg.℃b 、换热面积计算公式:A=Q/K.Δt m其中:A —换热面积(m 2)、K —传热系数(Kcal/ m 2.℃) Δt m —对数平均温差注:K值按经验取值(流速越大,K值越大。
水侧板间流速一般在0.2~0.8m/s 时可按上表取值,汽侧板间流速一般在15m/s 以内时可按上表取值)Δt max -Δt min T1Δt maxΔt minΔt max 为(T1-T2’)和(T1’-T2)之较大值Δt min 为(T1-T2’)和(T1’-T2)之较小值 T2’ T1’c 、板间流速计算公式:T2其中V —板间流速(m/s )、q----体积流量(注意单位转换,m 3/h – m 3/s )、 A S —单通道截面积(具体见下表)、n —流道数2、板式换热器整机技术参数表: 计压力1.0Mpa 、垫片材质EPDM 、总换热面积为9 m 2 板式换热器。
注:以上选型计算方法适用于本公司生产的板式换热器。
选型实例一(卫生热水用:水-水)LnΔt m =1、使用参数一次水进水温度:90℃一次水流量:50m3/h一次水出水温度:70℃二次水进水温度:10℃二次水流量:20m3/h二次水出水温度:60℃2、热负荷Q=cmΔt=1×50×1000×(90-70)=1,000,000Kcal/h3、初选换热面积平均温差Δtm=(70-10)-(90-60)/ ln(70-10)/(90-60)=43.3℃传热系数取K=3000K cal/h·℃面积A=Q/K.Δtm=1,000,000/3000×43.3=7.7m2取设计余量17%(如介质比较洁净不易结垢,设计余量可偏小些。
阿法拉伐板式换热器选型计算书-仿真计算
阿法拉伐板式换热器设计参数用户: 型号: M10-MFM项目:日期: 2008-12-8子项:_________________________________________________________________热侧冷侧流体Water Water密度kg/m3 971.1 984.8比热kJ/(kg*K) 4.19 4.17导热系数W/(m*K) 0.670 0.647进口粘度cP 0.297 0.546出口粘度cP 0.403 0.465流量m3/h 35.74 87.42进口温度¡ãC95.0 50.0出口温度¡ãC70.0 60.0压力降kPa 8.16 49.4热负荷kW 1000对数温差K 26.8传热系数(设计) W/(m2*K) 5672传热系数(运行) W/(m2*K) 3619换热面积m2 10.3污垢系数 * 10000 m2*K/W 1.0设计余量% 56.7流动形式Countercurrent板片数49有效片数47流程 1 1板型组合1*(7H+17MH)1*(7H+17ML)板片材质/厚度AISI 316 / 0.50 mm密封垫材质NBRB CLIP-ON NBRB CLIP-ON接口尺寸mm 100 100接口方向S1 -> S2 S4 <- S3压力容器标准PED法兰标准DIN设计压力barg 10.0 10.0试验压力barg 13.0 13.0设计温度¡ãC95.0/70.0 60.0/50.0长度 x 宽度 x 高度mm 1095 x 470 x 1084液体容积dm3 24.0 24.0净重,空重 / 运行时kg 351 / 397_________________________________________________________________Performance is conditioned on the accuracy of customer's data and customer's ability to supply equipment and products in conformity therewith.。
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。
换热器 选型 计算
换热器选型计算
1. 工艺条件:确定换热器的工艺条件,包括流体的进出口温度、流量、压力等。
这些参数将影响换热器的类型、尺寸和材料选择。
2. 热负荷计算:计算换热器的热负荷,即需要传递的热量。
这可以通过能量平衡方程或热传递方程来确定。
3. 换热器类型选择:根据工艺条件和热负荷,选择适合的换热器类型,如管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等。
不同类型的换热器具有不同的传热特性和适用范围。
4. 传热系数计算:根据换热器的类型和流体的物理性质,计算传热系数。
传热系数是衡量换热器换热性能的重要参数。
5. 对数平均温差(LMTD)计算:计算流体在换热器中的对数平均温差。
LMTD 是换热的驱动力,它影响换热器的换热效率。
6. 换热面积计算:根据热负荷、传热系数和 LMTD,计算所需的换热面积。
换热面积是选择换热器尺寸的关键因素之一。
7. 压降计算:计算流体在换热器内的压降,以确保在设计流量下的可接受压降范围内。
8. 材料选择:根据流体的腐蚀性、温度和压力等因素,选择适合的换热器材料,以确保设备的耐腐蚀性和可靠性。
9. 设备布局和尺寸:根据换热面积和换热器类型,确定换热器的设备布局和尺寸。
10. 设计验证和优化:进行设计验证,检查换热器是否满足工艺要求和性能指标。
如有需要,进行优化以提高换热效率或降低成本。
需要注意的是,换热器选型计算是一个复杂的过程,可能需要借助专业的工程软件和工具来进行。
此外,还应考虑安全因素、维护要求和可操作性等因素。
最好由经验丰富的工程师或技术团队来进行换热器的选型计算,以确保设备的性能和可靠性。
板换选择计算
选用板式换热器就是要选择板片的面积,它的选择主要有两种方法,但这两种都比较难理解,最简单的是套用公式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1.2。
对数温差△t=((Ti-to)-(To-ti))/ln((Ti-to)/(T o-ti))Ti:热流体进口温度,单位(K)To:热流体出口温度,单位(K)ti:冷流体进口温度,单位(K)to:冷流体出口温度,单位(K)ln:自然对数。
换热器的效力,表现在热媒进出的温差大,能够充分的利用热能。
板式换热器结构紧凑,有效换热面积大,换热隔板薄,能够充分的交换热量。
板式换热器和同样换热能力的其它类型换热器比较,表面积小,自身热损失小。
特别是那种高温铜钎焊的板式换热器,体积之小又是传统的板式换热器无法与之相比较的。
蒸汽锅炉的出力根据其出口压力温度不同而不同,不过,供暖所用的蒸汽锅炉多为饱和蒸汽,就是利用汽化潜热,因为在100~200度之间,水的汽化潜热变化不大,所以不管出口参数如何,1吨/小时出力的锅炉散热量基本相当.即1t/h,约等于0.7兆瓦,约等于60*10000大卡/小时两者之间的换算关系式(蒸发量与供热量)Q=D(hq-hgs)*0.278 KwD——锅炉蒸发量 t/hhq/hg——蒸汽和给水的焓 kj/kg供热量0.7MW相当于蒸发量1t/h蒸汽炉和热水炉的1.5吨不是一个概念:蒸汽锅炉的容量用蒸发量表示的,单位是t/h(俗称蒸吨)。
热水锅炉的容量是用热功率(过去称为供热量)表示的,单位是MW。
热水锅炉的容量单位不应换算成蒸汽锅炉的容量单位,即:不能将热水锅炉的容量用t/h来表示。
相反,在统计各种锅炉的总容量大小时,国际上通行用热功率MW来表示。
板式换热器选型与计算方法
板式换热器选型与计算方法板式换热器的选型与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;mh,mc-----热、冷流体的质量流量,kg/s;Cph,Cpc------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。
