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1、板式换热器选型与计算措施板式换热器的选型与计算措施 板式换热器的计算措施 板式换热器的计算是一种比较复杂的过程,目前比较流行的措施是对数平均温差法和NTU法。在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算措施。目前,越来越多的厂家采用计算机计算,这样,板式换热器的工艺计算变得快捷、以便、精确。如下简要阐明无相变时板式换热器的一般计算措施,该措施是以传热和压降准则关联式为基本的设计计算措施。 如下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的: 总传热量(单位:kW). 一次侧、二次侧的进出口温度一次侧、二次侧的容许压力降 最高工作温度最大工作压力 如果已知传热介质
2、的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。 温度T1= 热侧进口温度T2 = 热侧出口温度 = 冷侧进口温度t= 冷侧出口温度 热负荷 热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的互相关系,在换热器保温良好，无热损失的状况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为:（热流体放出的热流量）=（冷流体吸取的热流量) 在进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其体现式又有所区别。（1） 无相变化传热过程 式中 Q-冷流体吸取或热流体放出的热流量，W; h,m-热、冷流体的质量流量，k/s； h，Cpc-热、冷流体的比定压热容,k/(k)； 1,t -热、冷流体的进口温度，K； T2,t-热
3、、冷流体的出口温度,。 （2)有相变化传热过程 两物流在换热过程中,其中一侧物流发生相变化,如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡算式为: 一侧有相变化 两侧物流均发生相变化,如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程 式中 ,r,r2-物流相变热，/kg; ，D，D-相变物流量，kg/s。 对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算，则应按以上措施分段进行加和计算。对数平均温差(LTD) 对数平均温差是换热器传热的动力，对数平均温差的大小直接关系到换热器传热难易限度.在某些特殊状况下无法计算对数平均温差,此时用算术平均温差替代对数平均温差，介质在逆流状况和在并流状况下的对数平均温差的计算方式是不同的。 在某些特
4、殊状况下,用算术平均温差替代对数平均温差。 逆流时:并流时:热长()热长和一侧的温度差和对数平均温差有关联。 F dt/LMTD如下四个介质的物理性质影响的传热密度、粘度、比热容、导热系数总传热系数 总传热系数是用来衡量换热器传热阻力的一种参数。传热阻力重要是由传热板片材料和厚度、污垢和流体自身等因素构成。单位:/2 oc/h,m . 压力降压力降直接影响到板式换热器的大小,如果有较大的容许压力降，则也许减少换热器的成本，但会损失泵的功率,增长运营费用。一般状况下，在水水换热状况下,容许压力降一般在0-10KP是可以解接受的。 污垢系数和管壳式换热器相比,板式换热器中水的流动是处在高湍流状态,
5、同一种介质的相对于板式换热器的污垢系数要小的多。在无法拟定水的污垢系数的状况下，在计算时可以保存10%的富裕量。计算措施热负荷可以用下式表达： Q = m p t Q = k LMD = 热负荷 （)m=质量流速 (kg/) = 比热 (kJ/ ) = 介质的进出口温度差 (）k =总传热系数 (W/2 ） A =传热面积 (m2) LMTD 对数平均温差 总的传热系数用下式计算: 其中:k=总传热系数（Wm2)1 =一次测的换热系数(/m2) 2 = 一次测的换热系数(W/2 )=传热板片的厚度(m)板片的导热系数 （W/m） R1、R分别是两侧的污垢系数(m2 /W) 1、2可以用努赛尔准
6、则式求得。板式换热器原理与技术维护板式换热器系列产品一、概述 板式换热器设备是加热、冷却领域中最新型的设备之一,具有构造紧凑、占地面积小、传热效率高、操作维修以便等长处，并具有解决小温差的能力。板式换热器作为一种高效节能产品，已广泛应用于矿山、冶金、石油、化工、机械、电力、医药、食品、轻纺、造纸、船舶、海洋开发等各个工业领域、近年来在集中供热和热电联产行业中的推广尤为迅速。 我厂生产的BR、BB、BZL系列板式换热器,以质优价廉、畅销全国各地,深受各行业顾客的赞誉。此系列板式换热器合用于多种介质和物料的冷却、加热、蒸发、冷凝、消毒和余热回收等工艺过程。重要技术性能参数如下:1、单板换热面积:0
7、.05.0 2、 装机面积：0.5-0,(在此范畴可实现任意规格）。、 传热系数：250-6000W(150-510KCal/h.） 4、 工作压力:.6-1pa 5、 工作温度：最高28 6、 单台最大解决量:120/h二、板式换热器的特点: 、传热系数较高 板片选用导热系数较高的材料,如:不锈耐酸钢、工业纯钛、碳素钢、换热器专用铜材等。经冷冲压形成不同波纹形状构造,板片波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。因此板式换热器具有较高的传热系数。在相似的状况下,其传热系数比一般钢制管壳式换热器高-5倍。换热面积紧为管壳式换热面积的1/3-1。 2、 构造紧凑 由于传热板片紧密排列，板间距较小，而板
8、片表面经冲压成形的波纹又大大增长了有效换热面积，故单位容积中容纳的换热面积很大，占地面积明显少于同样换热面积的管壳式换热器，同步相对金属消耗小,重量轻,一般无需特殊的地基，并且现场装拆时不用占额外的空间。 3、 可靠耐用我厂htp:/生产板式换热器密封垫运用双密封构造原理,增长了胶垫与板片的内磨擦力，使胶垫的滑移量大大减小;同步采用了较好的蜂窝状周边刚性构造,把胶垫紧紧锁在里侧,使得换热器整体密封性能大大提高。4、 清洁以便 由压紧螺栓紧密组装的板片,将压紧螺栓卸掉后,即可松开板片，或卸下板片进行机械清洗或手工清洗,这对需要常常进行清洗的换热设备十分以便。 、 多种介质换热 如果板式换热器有中
9、间隔板，则一台设备可进行三种或三种以上(多种中间隔板)介质的换热。在乳品加工中常采用多介质换热的板式换热器。管壳式换热器就无法实目前一台设备中进行多种介质的换热。6、很容易变化换热面积或流程组合只要增长(或减少)几张板片，即可达到需要增长(或减少)的换热面积。变化板片的排列,或更换几张板片即可达到所规定的流程组合，适应新的换热工况。可大大减少工程的总投资费用,更加显示出板式换热器的经济实用。 三、板式换热器构造 板式换热器的重要部件及其功能 序号部件名称功能及作用前支柱支承换热器重量,使整台换热器成为一体。2活动压紧板与固定压紧板配对使用，可在上导杆上滑动,以便拆装检查维修。3上下导杆承受板片
10、的重量,并保证安装时使板片在其间滑动，导杆一般比换热板组长，以便松开压紧螺栓滑动各板检查。4密封垫片避免流体混合或泄漏，并使之在不同板片间分派。换热板片提供介质流道及换热面积。固定压紧板不与流体接触，用夹紧螺栓紧固后压紧垫片，保证密封。7压紧螺栓及螺母压紧板片组,使换热器整体化并保证密封。 四、常用板式换热器型号表达措施 、板式换热器表达措施 2、板式换热器框架形式序 号框 架 形 式代 号双支撑框架式I2带中间隔板双支撑框架式II3带中间隔板三支撑框架式III4悬臂式IV5顶杆式6带中间隔板顶杆式VI7活动压紧板落地式(一般式)I 3、板式换热器垫片形式丁腈橡胶三元乙丙橡胶氟橡胶氯丁橡胶硅橡
11、胶石棉纤维板NEA注:食品、医药用垫片材料的代号,在相应垫片代号背面加S。 4、 表达措施示例 BR0.3-1615或R0.3-.6-N波纹形式为人字形,单板公称换热面积为.,设计压力为1.6Mpa,换热面积为15，用丁腈垫片密封的双支撑框架构造的板式换热器。五、传热板片及密封垫片 目前我厂的板式换热器所使用的传热板片及密封垫片材料如下： 传热板片材料及板厚材料名称材 料 牌 号适 用 场 合板厚(mm)耐酸耐热不锈钢SUS304SUS321合用于酸、碱介质腐蚀较严重场合。060.8SUS316、SU316L合用于氯离子含量6PPM换热器专用铜材H68、Sn62-1海水、低温冷冻场合。多种垫片
12、材料密封垫片名称耐蚀性能及合用场合使用温度丁腈胶垫耐油、合用于一般工况场合0-0氯丁胶垫耐油、合用于一般工况场合-0150三元乙丙胶垫耐酸、耐碱、耐盐、氯化物及有机溶剂等严重腐蚀的场合-20-15(一般）-2080(高温)食品胶垫合用于多种食品介质场合-20-150氟胶垫耐高温、耐酸碱、油类、试剂等场合-180硅胶垫合用于高温场合-653六、流程与接管方位板式换热器的流程是一定数量的板片按一定措施构成的。如图所示，组装时A板和B板交替颠倒排列，A、B板间形成网状通道，冷热介质由于密封垫片的作用分别流入各自的通道内形成间隔流动，从而使冷热介质通过传热板片进行热互换。 图2板式换热器的流程组合形式
13、诸多,都是采用不同的换向板片和不同的组装措施来实现的，流程组合形式可分为单流程,多流程和混合流程,如图3所示,要根据工艺条件来选择换热器的流程组合。 流程组合标记示例： 热介质是2程,每个流程内并联8个流道 图3 板式换热器的流程组合形式不同,其接管方位也多种多样。多种接管形式相应的热、冷介质流程数如表一。表一接管形式热介质流程数冷介质流程数I11I2II13或1V21V2或42或4VI23或V3或1VII32IX3 多种接管形式的接管位置见图4，图中：热介质进出口；R:热介质出口；：冷介质进口；C:冷介质出口。七、安装规定 、 按随机设备总图预埋地脚螺栓。 、将设备对准地脚螺栓停放平稳。 、 拧紧地脚螺栓,使设备水平(通过减震垫或垫铁的方式)。、 设有夹紧的设备按夹紧程序夹紧；清除法兰端面及管口内的杂物,按法兰端面配做密封垫片 5、 当运用汽-液热互换时,汽体的入口应在
