板式换热器选型计算步骤及公式

板式换热器选型计算步骤及公式

    1)求热负荷Q:Q=V·ρ·CP·Δt。其中,Q为热负荷,W;V为冷、热流体流量,t/h;ρ为流体密度,kg/m3;CP为比热,kJ/(kg·℃);Δt=t1-t2或T1-T2,℃。

    2)求冷、热流体进出口温度:t1=t2+Q/( V·ρ·CP)。

    3)求冷、热流体流量:V=Q/[ρ·CP(t2-t1)]。其中,V为体积流量,m3/s。

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

    当T1-t2=T2-t1时,采用Δtm=[(T1-t2)+(T2-t1)]/2。其中,Δtm为平均温度差,℃;T1,T2分别为热流体进出口温度,℃;t1,t2分别为冷流体进出口温度,℃。

    5)设定冷、热流体板内流速W,m/s。

    6)确定总传热系数:查表k,W/(m2·℃)。

    7)计算传热面积:F=Q/(k·Δtm·β)。

    其中,F为传热面积,m2;β为裕度,一般取0.7~0.9。

    8)求板片数:N=传热面积/单片传热面积。

    9)求流道数:n=(N-1)/2。

    10)计算实际流速:W=V/(3 600·f·n)。

    其中,W为流速,m/s;f为单通道截面积,m2,查性能参数表;n为流道数。

    11)计算实际k值:ka=1/(1/ah+1/ac+δ/λ0);

    a=Nu·λ/de;

    Re=W·de/γ。

    其中,a为给热系数,W/(m2·℃);γ为运动粘度,m2/s;λ为介质导热系数,W/(m·℃);Re为雷诺数;de为当量直径,m;λ0为板片导热系数,W/(m·℃)。

    12)计算实际带走热量:Q=ka·F·Δtm。

    13)计算压降:ΔP=Eu·ρ·V2·m。

    其中,m为压降修正系数,单流程时取1.2~1.4,2,3流程取1.8~2.0,4,5流程取2.6~2.8。