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板式換熱器選型設計原則和計算方法
文章來源: 日期: 2018.08.06 點擊:

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 板式換熱器.jpg
1、為某一工藝過程選型設計板式換熱器時,要考慮其設計壓力、設計溫度、介質特性和經濟性等因素。 


(1)單板面積的選擇 單板面積過小,則板片數目多,占地面積大,阻力降減少;反之,單板面積過大,則板片數目少,占地面積小,阻力降增大,但是難以保證適當的板間流速。因此一般單板面積可換角孔流速為6m/s左右考慮。 

(2)板間流速的選取 流體在板間的流速影響換熱性能和壓力降。流速高,傳熱系數高,阻力降也增大;反之,則相反。

一般取板間流速為0.2-0.8m/s,且盡量使兩種流體板間速度一致。流速小于0.2m/s時,流體達不到湍流狀態,且會形式較大的死角區;流速過高會導致阻力降劇增,氣體板間流速一般不大于10m/s。 

(3)流程的確定 兩側流體的流量大致相當時,應盡量按等程布置;當兩側流體的流量相差較大時,則流量小的一側按多流程布置或采用不等截面通道的板式換熱器。另外,當某一介質的溫升或溫降幅度較大時,也可采用多流程。有相變發生的一側一般均為單流程,且接口方式為上進下出。在多流程換熱器中,一般對同一流體中各流程中應采用相同的流道數。換熱器壓降修正系數,單流程時取1.2~1.4,2~3流程取1.8~2.0,4~5流程取~2.6~2.8。

(4)流向的選取 單相換熱時,逆流具有最大的平均溫差,一般在板式換熱器的設計中要盡可能把流體布置為逆流。兩側流體為等流程時,為逆流;當兩側流體為不等流程時,順流與逆流交替出現,平均溫差要小于純逆流時。

2、板式換熱器型計算方法: 

(1)換熱器選型計算公式 Q=K·F·△tm 式中: Q-熱流量(W) △tm對數平均溫差(℃) F-傳熱面積(m2) 板式換熱器在實際運行中,由于污垢、水流不均等情況影響,需在上式中引入修正系數β(一般取0.7~0.9),因此,實際使用中,上式為: Q=β·K·F·△tm 

(2)估算法 當板間流速為0.3-0.5m/s時水(汽)-水K=3000-7000; 水(汽)-油K=400-1000; 油-油K=175-400。 

3、各種板式換熱器的單流截面積,當量直徑,努塞爾數(NU)準則方程式和歐拉(EU)準則方程式及裝機面積。
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