板式换热器选型计算方法及公式

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1、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Δtm  Δtm=(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

2、/Kmax．Δtm．FP．βＮmax= Q/Kmin．Δtm．FP．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．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　　　 　F= Q/K．Δtm．β (11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮ　　　　　ＮＮ=F/Fp+2 (12)若N＜NN，做（８

3、）。(13)求压降Δp　　Eu=a4．Rea5 Δp=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。      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．a1、a2、a3、a4、a5为常系数。  

4、 选型计算各公式符号的意义及单位 符号意义单位符号意义单位Q热负荷WCp比热KJ/kg℃ ρ流体密度Kg/m3Δtm平均温差℃G体积流量m3/sF传热面积m2K传统系数W/m2℃W流速m/sT1、T2热介质进出口温度℃t1、t2热介质进出口温度℃m流程数 n流道数 α对流换热系数W/m2℃f单通道截面积m2ν运动粘度m2/sλ介质导热系数W/m℃Δp阻力损失MpaEuEu= Δp/ρ.W2无量纲Re雷诺数Re=W．de/ν无量纲de当量直径mNuNu=de．α/γ无量纲Pr普朗特数 λ0板片导热系数W/m

5、℃t板厚mβ修正系数 h、c热、冷介质角标 γP热介质污垢热阻m2℃/Wγc冷介质污垢热阻m2℃/W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

6、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）－（

7、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）。　　顺流△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

8、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