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板式换热器如何选型

       板式换热器选型及换热面积的选择需要考虑诸多因素,例如一二次网流量,总热负荷,一二次网温差,以及热交换前后的温差等等。

         

         1、板式换热器面积选择

        1)热负荷:

                                Q=q1ρ1CP1(T1-T2)/3.6=q2ρ2CP2(t2-t1)/3.6

                                其中:Q--热负荷,单位W

                                        q1--热介质流量,单位m?/h

                                        q2--冷介质流量,单位m?/h

                                        ρ1--热介质密度,单位kg/m?

                                        ρ2--冷介质密度,单位kg/m?

                                        CP1--热介质比热容,单位KJ/KG℃

                                        CP2--冷介质比热容,单位KJ/KG℃

                                        T1--热介质进口温度,单位℃

                                        T2--热介质出口温度,单位℃

                                        t1--冷介质进口温度,单位℃

                                        t2--冷介质出口温度,单位℃


                           2)流量

                                  q1=3.6Q/ρ1CP1(T1-T2)    q2=3.6Q/ρ2CP2(t2-t1)



                           3)对数平均温差

                                  求平均温度差Δtm:Δtm=[( T1-t2)-( T2-t1)]/ln[(T1-t2)/(T2-t1)]。单位℃

                                  当热介质进出口温差与冷介质进出口温差相同时采用算数平均温差

                                  Δtam=[(T1-t2)+(T2-t1)]/2。单位℃



                          4)换热面积

                                  F=uQ/KΔtm

                其中,u--裕度系数或阻垢系数,1.05-1.18

                    K--传热系数,单位W/m℃

                    一般板间流速为0.4-0.8时,可按照下面数值选取

                水--水,水--蒸汽:3000---5000

                   机油--水:     400-1000

                    机油--机油:   200-500

      

                 当计算出需要的换热面积时,还需要考虑介质流量与换热器的关系,一般来说,淇海换热器板间流速0.4-0.8m/s时,换热器有较好的换热效果。流速过大,则阻力大。流速过小,流道内流体流动不能形成湍流,边角处易形成死区,换热效果不好。因此应根据介质流量大小来选择流程数,是介质内流速接近0.45m/s,以获得最佳的换热效果。可参考站内产品展示--板式换热器 中的样本表格查找换热器在指定流速下能通过的流量,当流量较小时,可增加流程数来提高流速。例如当所确定的换热面积在表中所对应的流量比实际应用大一倍时,可采用双流程组合形式,流道内流速增加一倍,以达到合适的流速。冷热流道皆可采用不相等的流程数,但最好流程数相等。这样冷热流道流体可始终保持逆向流动,获得最佳的换热效果。


                 最后,在考虑流量与面积的关系后,最后要考虑的是单板换热面积与整体的关系,单板换热面积过小,则换热器片数增加,且角孔较小,阻力过大。而单板面积过大时,板间流速又会过快,一般来说,小板型换热器(M24以下)单机装片不宜超过130片,而随着板型增大,单机装片可逐渐增加。