新型板式换热器的优化选型论文

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1、新型板式换热器的优化选型论文摘要：板式换热器的优化选型是根据换热器的用途和工艺过程中的参数和NTU＝KA／MC＝△t／△tm，即传热单元数NTU和温差比（对数平均温差—换热的动力）选择板片形状、板式换热器的类型和结构。关键词：平均温差NTU板式蒸发器冷凝器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.freel，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。顺流

2、△tm＝（thi－tci）－（tho－tco）／㏑（thi－tci）／（tho－tci）逆流△tm＝（thi－tco）－（tho－tci）／㏑（thi－tco）／（tho－tci）对于各种流动型式，在相同的进口、出口温度条件下，逆流的平均温差最大。当板式换热器入口和出口两流体的温差△t1和△t2之间的差不大时，可采用算术平均温差（△t1＋△t2）／2，一般△t1／△t2小于1.5时，可采用，若△t／△t2为3时，则误差约为10%。1.2传热单元数法在传热单元数法中引入一个无量纲参数NTU，称为传热单元数，它表示板式换热器的总热导（即换热器传热热阻的倒数）与流体热

3、容量的比值NTU＝KA／MC，它表示相对于流体热容流量，该换热器传热能力的大小，即换热器的无量纲“传热能力”。对于板式换热器来说，KA／MC＝△t／△tm，式中△t／△tm称为温差比，上式中的右边的工艺过程用NTUp表示，左边的换热设备的条件用NTUE表示。NTUp是流体温度的变化与平均温差的比值，表示的是用1℃△tm的变化引起几度流体温度变化的值，当△tm大时，NTUp则小；当△tm小时，它有变大的倾向。相反，在NTUp变大的过程中，△tm的温度变化较大，NTUp较小时，其△tm的温度变化较小（见表1）。表1△tm，NTUp的关系△tm大△tm小NTUp小NT

4、Up大NTUp大NTUp小△tm的温度变化大△tm的温度变化小板式换热器的优化设计计算，就是在已知温差比NTUE的条件下，合理地确定其型号、流程和传热面积，使NTUp等于NTUE。1.3换热过程和NTU与供热空调相关的换热过程如下如示：⑴用蒸汽加热水⑵水—水换热a.蒸汽133→133℃c.一次水65→60℃水5→65℃（生活热水）二次水45←40℃（采暖）b.蒸汽133→133℃d.一次水14→9℃水55→65℃（采暖）二次水13←7℃（制冷）e.一次水29→24℃二次水26←21℃（制冷机的冷却）以上5例工艺过程的NTUp（见表2）表2供热空调工艺过程的NTU

5、p过程△tmNTUpa133→133℃5→65℃94.86（65－5）／94.86＝0.632b133→133℃55→65℃72.88（65－55）／72.88＝0.13c65→60℃45←40℃20.00（45－40）／20＝0.25d14→9℃13←7℃1.44（13－7）／1.44＝4.17e29→24℃26←21℃3.00（26－21）／3＝1.671.4板式换热器和NTUENTUE表示板式换热器的能力，换热器的面积是具有一定传热长度的单位传热体的组合，总传热长度是单位长度和流程数的乘积。当NTUE是总数时，若每1流程数为NTUe时，则NTUE＝n·NT

6、Ue（其中n是流程数）。当NTUe＝NTUE＝NTUp时，换热器为单程。若NTUe﹤NTUp时，则换热器应为多流程，故设计时应先预定n。由于每种板片单程的NTUe值基本上是定值，如适合表2中e的流量为25m3／h的单程板式换热器的NTUe为17㎡。从NTUe＝A·K／MC可知，当NTUe为定值时，A·K成反比，仍以e为例，当K＝500kcal／㎡·h·℃时，A＝1.67×25000／500＝83.5㎡，流程数n＝83.5／17≈5。当K＝2500kcal／㎡·h·℃时，A＝16.7㎡，流程数n＝1。每一流程的NTUe如下所示：K＝500，NTUe＝NTUE／n＝

7、0.33，K＝2500时，NTUe＝1.67。由此可知，根据NTUe即可求出换热器的流程数，传热系数和传热面积。从以上分析可知，若板式换热器设计不合理，可能使换热面积过大，也可能使板间流速太高，阻力过大。1.5板式换热器制造技术的进步，板片种类的增加，提高了板式换热器对各种工艺过程的适应性。⑴大NTU（∽8），小△tm（∽1～2）的板式换热器满足了区域供冷和热泵机组蒸发器、冷凝器的要求。从以上分析可知，△tm是换热的驱动力，若△tm小，即意味着驱动力小，要实现两种流体之间的换热，必须增大传热系数，增大传热面积，为了使传热面积不至过大，唯一的方法是增大传热系数K。

8、①浅密波纹板片是北京市京