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板式换热器计算
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板式换热器
- 板式换热器
| 1.流体温度、压降和流量 | 2.流体物性参数 | |||||||||||
| 流体名称 | 符号 | 加热水 | 符号 | 被加热水 | 加热水 | 被加热水 | ||||||
| 进口温度(℃) | t1′ | 25 | t2′ | 16 | 项目（单位） | 符号 | 数值 | 项目（单位） | 符号 | 数值 | ||
| 出口温度(℃) | t1〞 | 20 | t2〞 | 20 | 定性温度(℃) | t1 | 22.5 | 定性温度(℃) | t2 | 18 | ||
| 压强降(kpa)≤ | △P1 | 100 | △P2 | 100 | 密度(kg／m3) | ρ1 | 999 | 密度(kg／m3) | ρ2 | 976.3 | ||
| 流量(kg/h) | q1 | 25 | q2 | 31.317285 | 定压比热容 kJ／(kg•℃) | cp1 | 4.189 | 定压比热容 kJ／(kg•℃) | cp2 | 4.18 | ||
| 导热系数W／(m•℃) | λ1 | 0.579 | 导热系数W／(m•℃) | λ2 | 0.669 | |||||||
| 3.传热量Qo | 流体运动粘度m2／s | ν1 | 1.17E-06 | 流体运动粘度m2／s | ν2 | 4.21E-07 | ||||||
| 公式 | Qo=q1﹒cp1﹒（t1〞-t1′）/3600 | Pa﹒s | μ1 | 3.45E-04 | Pa﹒s | μ2 | 6.56E-04 | |||||
| 数值 | 0.1455 | KW | 普兰特数 | Pr1 | 7 | 普兰特数 | Pr2 | 2.465 | ||||
| 4.另一水量q2 | ||||||||||||
| 公式 | q2=3600*Q1/cp2*（t2〞-t2′） | |||||||||||
| 数值 | 31.31728469 | kg/h | 说明： | |||||||||
| 1.红色底色部分表示需要人工输入（查表或自行选定） | ||||||||||||
| 5.流程、流速选定 | 2.绿色底色部分表示由计算机执行公式计算，无需人工输入 | |||||||||||
| 加热水流程 | M1 | 1 | 3.黄色底色部分表示为数值 | |||||||||
| 加热水流速 | V1′ | 0.6 | m/s | |||||||||
| 被加热水流程 | M2 | 1 | ||||||||||
| 被加热水流速 | V2′ | 0.3 | m/s | |||||||||
| 6.流通段面积 | ||||||||||||
| 加热水As1′ | ||||||||||||
| 公式 | As1′=q1/（3600*V1′*ρ1*M1） | |||||||||||
| 数值 | 0.000012 | ㎡ | ||||||||||
| 被加热水As2′ | ||||||||||||
| 公式 | As2′=q2/（3600*V2′*ρ2*M2） | |||||||||||
| 数值 | 0.000030 | ㎡ | ||||||||||
| 7.换热器初选及其型号参数 | ||||||||||||
| 板片型号 | ||||||||||||
| 板片宽度 | w | 260 | mm | |||||||||
| 板片平均间隙 | b | 3.1 | mm | |||||||||
| 板片当量直径 | de | de=2b | ||||||||||
| 6.2 | mm | |||||||||||
| 单片换热面积 | A0 | 0.1 | ㎡ | |||||||||
| 单通道流通截面积 | As | 8.06E-04 | ㎡ | |||||||||
| 8.流道数 | ||||||||||||
| 加热水n1 | ||||||||||||
| 公式 | n1=As1′/As | |||||||||||
| 数值 | 0.014374268 | |||||||||||
| 被加热水n2 | ||||||||||||
| 公式 | n2=As2′/As | |||||||||||
| 数值 | 0.0369 | |||||||||||
| 取值n1=n2 | 0.03 | |||||||||||
| 9.实际流速 | ||||||||||||
| 加热水V1 | ||||||||||||
| 公式 | V1=q1/(3600*n1*As*ρ1*M1) | |||||||||||
| 数值 | 0.337 | m/s | ||||||||||
| 被加热水V2 | ||||||||||||
| 公式 | V2=q2/(3600*n2*As*ρ2*M2) | |||||||||||
| 数值 | 0.432 | m/s | ||||||||||
| 10.换热面积A1 | ||||||||||||
| 公式 | A1=A0*（M1*n1+M2*n2-1） | |||||||||||
| 数值 | -0.09 | ㎡ | ||||||||||
| 11.换热系数计算 | ||||||||||||
| 加热侧 | 被加热侧 | |||||||||||
| 普朗特数 | Pr1 | 普朗特数 | Pr2 | |||||||||
| 公式 | Pr1=cp1*μ1/λ1 | 公式 | Pr2=cp2*μ2/λ2 | |||||||||
| 数值 | 2.4960 | 数值 | 4.0988 | |||||||||
| 导热系数 | λ1 | 0.579 | W／(m•℃) | 导热系数 | λ2 | 0.669 | W／(m•℃) | |||||
| 运动粘度 | ν1 | 1.17E-06 | m2／s | 运动粘度 | ν2 | 4.205E-07 | m2／s | |||||
| 雷诺数 | Re1 | 雷诺数 | Re2 | |||||||||
| 公式 | Re1=V1*de/ν1 | 公式 | Re2=V2*de/ν2 | |||||||||
| 数值 | 1784.41 | 数值 | 6364.14 | |||||||||
| 努西尔特数 | Nu1 | 努西尔特数 | Nu2 | |||||||||
| 公式 | Nu1=0.35*Re1∧0.641*Pr1∧0.33 | 公式 | Nu2=0.35*Re2∧0.641*Pr2∧0.33 | |||||||||
| 数值 | 57.46036208 | 数值 | 152.9118592 | |||||||||
| 对流换热系数 | α1 | 对流换热系数 | α2 | |||||||||
| 公式 | α1=Nu1*λ1/de | 公式 | α2=Nu2*λ2/de | |||||||||
| 数值 | 5366.056394 | W／(㎡•℃) | 数值 | 16499.7 | W／(㎡•℃) | |||||||
| 12.选取污垢系数 | ||||||||||||
| 加热侧 | R1 | 0.000017 | ||||||||||
| 被加热侧 | R2 | 0.000030 | ||||||||||
| 13.板片导热热阻 | ||||||||||||
| 选用材料 | 镍铬钢 | 1Gr18Ni9 | ||||||||||
| 板片厚度 | δ | 0.5 | mm | |||||||||
| 板片导热系数 | λp | 16.3 | W／(m•℃) | |||||||||
| 板片导热热阻 | Rz | |||||||||||
| 公式 | Rz=δ/λp | |||||||||||
| 数值 | 0.0000307 | |||||||||||
| 14.总传热系数K | ||||||||||||
| 公式 | K=（1/α1+R1+δ/λp+R2+1/α2)-1 | |||||||||||
| 数值 | 3080.347784 | W／(㎡•℃) | ||||||||||
| 15.实际换热面积计算 | ||||||||||||
| 对数平均温差 | Δt1m | |||||||||||
| 公式 | Δt1m=（Δtmax-Δtmin）/㏑（Δtmax/Δtmin） | |||||||||||
| 数值 | 4.481 | ℃ | ||||||||||
| 温差修正系数 | Ψ | 0.92 | ||||||||||
| 转热温差 | Δtm | |||||||||||
| 公式 | Δtm=ΨΔt1m | |||||||||||
| 数值 | 4.123 | ℃ | ||||||||||
| 传热面积A | ||||||||||||
| 公式 | A=Q/（K*Δtm） | |||||||||||
| 数值 | 0.011 | ㎡ | ||||||||||
| 校核ε | ||||||||||||
| 公式 | ε=|A-A1|/A | |||||||||||
| 数值 | 9.284 | ≤ | 5.0 | 不满足 | ||||||||
| 16.压降计算 | ||||||||||||
| 加热侧 | 加热侧 | |||||||||||
| 欧拉数Eu1 | 欧拉数Eu2 | |||||||||||
| 公式 | Eu1=219451Re1-0.865 | 公式 | Eu2=219451Re2-0.865 | |||||||||
| 数值 | 337.9 | 数值 | 112.4870465 | |||||||||
| 压降Δp1 | 压降Δp2 | |||||||||||
| 公式 | Δp1=Eu1*ρ1*V12 | 公式 | Δp2=Eu2*ρ2*V22 | |||||||||
| 数值 | 38276.90807 | Pa | 数值 | 20460.40894 | Pa | |||||||
| Δp1、Δp2 | ≤ | 100000 | pa | 满足 | ||||||||
