「板式换热器的设计计算」过程

1、板式换热器设计的意义

板式换热器在工业、食品医药、城市、采暖、新能源和余热回收中已经得到了广泛应用，已经成为常见的换热设备，其工作性能的好坏直接影响系统的综合性能，因此，板式换热器合理的设计有着非常重要的意义。

合理的设计应符合以下内容：

（1）在给定的工作条件下（流量、入口温度）下，达到要求的传热量和流体出口温度；

（2）流体阻力降要小并且符合系统要求，减少能量消耗；

（3）根据工艺要求，选择合适的板片波纹形式、流程组合，尽量减小板式换热器外形尺寸、减轻重量，降低用户投资成本；

（4）根据流体介质，保证换热器的防腐和防漏能力，提高换热器的可靠性；

（5）现场维修操作方便。

通过以上内容，使板式换热器的设计计算达到规定的换热量、使用温度、投资费用、外形尺寸、产品质量和使用要求。

2、板式换热器的设计计算过程及公式

（1）工艺条件

冷、热介质的进出口温度：T_c1/T_c2、T_h1/T_h2

冷热介质的体积流量：Gc、Gh

冷、热介质的压力损失：△Pc、△Ph

（2）介质的物性参数：

介质密度：ρ；定压比热：Cp；导热系数：λ；运动粘度：ν

（3）对数平均温差：△t_m=

（4）计算换热量（热流量）Q：热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量。

Q=G_h·ρ_h·C_p(t_h1-t_h2)=G_c·ρ_c·C_p(t_c2-t_c1)

（5）计算板式换热器换热面积

Q=K_d·F·△t_m→F=Q/K_d·△t_m

首先假定一个传热系数K_d，代入式中求得换热面积，根据换热面积所决定的板片数得出板间流速，根据传热特性曲线查出相应的K’和流阻△P’。

如果K’≧K_d，△P’≦△P，则K’和流阻△P’及换热面积可作为最后结果，反之重新假设K_d值。

（6）根据上述板式换热器设计计算过程和结果，可以进行初步选型。

（7）根据初步选型结果计算板片总数、每侧流道数及板间流速。

（8）确定传热系数、流阻，并修正。

（9）根据最终修正结果确定实际传热面积及换热量。