板式换热器选型计算(水水)
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板换
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换热器
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| 板式换热器热力计算选型 | ||||||||||||||||
| 设备名 | 型号 | |||||||||||||||
| 输入参数项 | 计算过程与结果 | |||||||||||||||
| 序号 | 序列 | 名称 | 符号 | 单位 | 值 | 来源/公式 | 序号 | 序列 | 名称 | 符号 | 单位 | 值 | 公式 | |||
| 1 | 换热总量 | Q | W | 840000 | 用户提供 | 1 | 两流体的平均传热温差 | 两侧最高温温差 | △tmax | ℃ | 10 | T1-t2 | ||||
| 2 | 热侧 | 进口温度 | T1 | ℃ | 55 | 用户提供 | 两侧最底温温差 | △tmin | ℃ | 3 | T2-t1 | |||||
| 出口温度 | T2 | ℃ | 37 | 用户提供 | 对数平均温差 | △tm" | ℃ | 6.5 | (△tmax+△tmin)/2 | |||||||
| 定性温度 | T | ℃ | 46 | T=(T1+T2)/2 | 循环水传热单元 | NTUmin | 0.461538462 | △tmin/△tm" | ||||||||
| 密度 | ρ1 | kg/m³ | 989.7 | 查焓值表 | 修正系数 | Φ | 0.985 | 查下图 | ||||||||
| 定压比热容 | Cp1 | kJ/(kg·℃) | 4.174 | 查焓值表 | ||||||||||||
| 导热系数 | λ1 | W/(m·℃) | 0.643 | 查下表 | ||||||||||||
| 流体运动粘度 | υ1 | 0.5972 | 查下表 | |||||||||||||
| 普兰特数 | Pr1 | 3.85 | 查下表 | |||||||||||||
| 要求压强降(不大于) | △P1 | kPa | 80 | 经验值选取 | ||||||||||||
| 质量流量 | ω1 | kg/h | 40249.16 | |||||||||||||
| 体积流量 | L1 | m³/h | 40.67 | L1=ω1/ρ1 | ||||||||||||
| 进出口流速 | U1 | m/s | 1.5 | 经验值选取 | ||||||||||||
| 进出口内径 | d1 | mm | 97.95 | |||||||||||||
| 3 | 冷侧 | 进口温度 | t1 | ℃ | 34 | 用户提供 | ||||||||||
| 出口温度 | t2 | ℃ | 45 | 用户提供 | 平均传热温差 | △tm | ℃ | 6.4025 | △tm=Φ△tm" | |||||||
| 定性温度 | t | ℃ | 39.5 | T=(T1+T2)/2 | 2 | 初选换热器型号 | 假设传热系数 | K' | W/(㎡·℃) | 2500 | 初选 | |||||
| 密度 | ρ2 | kg/m³ | 992.2 | 查焓值表 | 换热面积 | S' | ㎡ | 52.4795002 | S'=Q/(K'△tm) | |||||||
| 定压比热容 | Cp2 | kJ/(kg·℃) | 4.174 | 查焓值表 | 初选板换型号 | BR0.5 | 按经验取值 | |||||||||
| 导热系数 | λ2 | W/(m·℃) | 0.635 | 查表 | 换热面积圆整 | S0 | ㎡ | 54 | 根据S'取整 | |||||||
| 流体运动粘度 | υ2 | 0.659 | 查表 | 热侧程数 | N1 | 1 | ||||||||||
| 普兰特数 | Pr2 | 4.31 | 查表 | 冷侧程数 | N2 | 1 | ||||||||||
| 要求压强降(不大于) | △P2 | kPa | 80 | 经验值选取 | 单板换热面积 | A0 | ㎡ | 0.5 | 按板片规格 | |||||||
| 质量流量 | ω2 | kg/h | 65862.26 | 单流道截面积 | Aε | ㎡ | 0.00118 | 按板片规格 | ||||||||
| 体积流量 | L2 | m³/h | 66.38 | L2=ω2/ρ2 | 当量直径 | de | m | 0.0076 | ||||||||
| 进出口流速 | U2 | m/s | 1.5 | 经验值选取 | 板片厚度 | δo | m | 0.0005 | 材质304 | |||||||
| 进出口内径 | d2 | mm | 125.14 | 3 | 验证 | 热侧流道数 | n1 | 54 | 54 | n1=S0/(N1*A0*2)后圆整 | ||||||
| 冷侧流道数 | n2 | 54 | 54 | n2=S0/(N2*A0*2)后圆整 | ||||||||||||
| 热侧板间流速 | u1 | m/s | 0.177286228 | |||||||||||||
| 冷侧板间流速 | u2 | m/s | 0.289373773 | |||||||||||||
| 热侧雷诺数 | Re1 | 2256.154269 | Re1=deu1/υ1 | |||||||||||||
| 冷侧雷诺数 | Re2 | 3337.23926 | Re2=deu2/υ2 | |||||||||||||
| 热侧努塞尔特数 | Nu1 | 73.78584267 | ||||||||||||||
| 冷侧努塞尔特数 | Nu2 | 113.5292118 | ||||||||||||||
| 热侧传热系数 | α1 | W/(㎡·℃) | 6242.670637 | α1=Nu1λ1/de | ||||||||||||
| 冷侧传热系数 | α2 | W/(㎡·℃) | 9485.664404 | α2=Nu2λ2/de | ||||||||||||
| 污垢热阻 | R1 R2 | (㎡·℃)/W | 0.000043 | 参考下表 | ||||||||||||
| 板片导热系数 | λ0 | W/(m·K) | 14.83825 | λ0=3.787+0.035*((T1+T2+t1+t2)/4+273) | ||||||||||||
| 总传热系数 | K | W/(㎡·℃) | 2595.334492 | |||||||||||||
| 计算表明,应使K大于选择该型号换热器初设值K',则所选板片合格 | ||||||||||||||||
| 4 | 核算压降 | 流体压缩流道 | Eu1 | 503.2708592 | ||||||||||||
| 流体扩张流道 | Eu2 | 339.5027233 | ||||||||||||||
| 热侧压强降 | Kpa | 15.65508219 | ||||||||||||||
| 冷侧压强降 | Kpa | 28.20725455 | ||||||||||||||
| 5 | 换热量核算 | 所需换热板片数 | n | 108 | n=n1+n2 | |||||||||||
| 实际换热面积 | S | ㎡ | 54 | S=nAo | ||||||||||||
| 换热器实际换热量 | Q' | W | 897297.9707 | |||||||||||||
| 换热量裕度 | % | 6.821186987 | 1-Q'/Q | |||||||||||||
| 换热量裕度按客户要求调节且大于0 | ||||||||||||||||
| 插值法计算一定温度下的参数 | ||||||||||||||||
| 参考值 | 50 | 77.5 | 100 | |||||||||||||
| 数值 | 3.55 | 2.549 | 1.73 | |||||||||||||
| 注:黄色框内为手动填写内容,其余部分自动计算 | ||||||||||||||||