板式换热器计算程序说明Word格式.doc

板式换热器计算程序说明Word格式.doc

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3、利用计算机进行板式换热器设计计算，充分发挥了计算机运算速度快的特长，一个计算在微机上几秒钟内就能完成，且结果的准确性是手算难以达到的。

另一个主要特点是程序中存贮了计算所需的不同水温时水的各种物理参数及板式换热器定型设备的所有参数，设计人员在计算机上进行计算时只需输入工艺条件（如水量、水温、流阻等）就能马上得出计算结果，这为设计人员提供了极大的方便。

计算人员还可以输入不同的工艺条件（如水量、水温相同，流阻不同等）得出不同的计算结果，或更换换热器型号以得出不同的计算结果，通过对结果的比较、优化，最终选定既经济合理又性能可靠的板式换热器。

二、编制依据

《板式换热器的设计计算》张治川著；

《热交换器设计手册》〔日〕尾花英朗　著；

《换热器》邱树林、钱滨江　著；

《换热设备的污垢与对策》杨善让、徐志明　著；

《换热器设计手册》钱颂文　主编；

三、应用范围

程序仅用于计算上海化工机械二厂生产的板式换热器。

四、使用方法

1、打开显示器、打印机、计算机主机电源开关，操作系统应为WIN98或更高版本，文字处理采用OFFICE97或更高版本，打印纸选择A4

2、将带有板式换热器计算程序的安装盘插入光盘驱动器，执行安装命令SETUP.EXE，按屏幕提示进行。

若复制文件发生访问冲突时，选择“忽略”，直至安装完毕。

3、单击“开始”按钮，执行“程序”菜单中的“板式换热器计算程序”，开始运算。

整个运算过程全部采用人机对话，操作者只需按照屏幕的提示进行操作即可得到满意的计算结果。

附一、板式换热器水－液换热计算方法与步骤

（一）工艺条件

　热介质

　进出口温度℃　　　Th1　Th2

　　　流量m3/h　Qh

压力损失（允许值）MPa△Ph

冷介质

进出口温度℃Tc1Tc2

流量m3/h　Qc

压力损失（允许值）MPa△Pc

（二）物性参数

　　　　物性温度　　　℃Th=（Th1+Th2）/2Tc=（Tc1+Tc2）/2

介质重度Kg/m3γhγc

介质比热KJ/kg·

℃CphCpc

导热系数W/m·

℃λhλc

运动粘度m2/sνhνc

普朗特数PrhPrc

（三）平均对数温差（逆流）　　　　　

△T=（（Th1-Tc2）-（Th2-Tc1））/ln（（Th1-Tc2）/（Th2-Tc1））

或△T=（（Th1-Tc2）+（Th2-Tc1））/2（分子等于零）

　（四）计算换热量　　　　　　

Wq=Qh*γh*Cph*（Th1-Th2）=Qc*γc*Cpc*（Tc2-Tc1）W

（五）设备选型

　　根据样本提供的型号结合流量定型号，主要依据于角孔流速。

即：

　　　　Wl=4*Q/（3600*π*D2）≤3.5～4.5m/s

Wl—角孔流速m/s

Q—介质流量m3/h

D—角孔直径m

（六）定型设备参数　　　（样本提供）

　　　　单板换热面积　　sm2

单通道横截面积fm2

　　　　板片间距lm

　　平均当量直径dem（d≈2*l）

　　传热准则方程式Nu=a*Reb*Prm

压降准则方程式Eu=x*Rey

Nu—努塞尔数Eu—欧拉数

a.b.x.y—板形有关参数、指数

Re—雷诺数

Pr—普朗特数

m—指数热介质m=0.3冷介质m=0.4

（七）拟定板间流速初值　Wh或Wc

Wc=Wh*Qc/Qh（纯逆流时）

　　　　　W取0.1～0.4m/s

（八）计算雷诺数　　　

　　Re=W*de/ν

W—计算流速m/s

de—当量直径m

ν—运动粘度m2/s

（九）计算努塞尔数

　　　　　Nu=a*Reb*Prm

（十）计算放热系数

α=Nu*λ/de

α—放热系数W/m2·

℃

λ—导热系数W/m·

分别得出αh、αc热冷介质放热系数

（十一）计算传热系数

　　　　K=1/（1/αh+1/αc+rp+rh+rc）W/m2·

rp—板片热阻0.0000438（δ=0.7mm）m2·

℃/W

rh—热介质污垢热阻0.0000172～0.0000258m2·

rc—冷介质污垢热阻0.0000258～0.0000602m2·

程序中污垢热阻缺省值rh+rc=0.00005m2·

（十二）计算理论面积

　　　Fm=Wq/（K*△T）

（十三）计算换热器单组程流道数

　　　　　n=Q/（3600*f*W）（圆整为整数）

　　　　　Q—流量m3/h

f—单通道横截面积m2

W—板间流速m/s

（十四）计算换热器程数

　　　　　N=（Fm/s+1）/（2*n）　　N为≥1的整数

s—单板换热面积m2

（十五）计算实际换热面积

　　　　F=（2*N*n-1）*s（纯逆流）

（十六）计算欧拉数

　　　　　Eu=x*Rey

（十七）计算压力损失

　　　　　△P=Eu*γ*W2*N*10-6MPa

γ—介质重度Kg/m3

N—换热器程数

附二、板式换热器汽—液换热计算方法与步骤

（一）计算换热量

　　　　Wq=Qc*γc*Cpc*（Tc2-Tc1）W

（二）平均对数温差

△T=（（Tz1-Tc1）-（Tz1-Tc2））/ln（（Tz1-Tc1）/（Tz1-Tc2））

Tz1—蒸汽进口温度℃

（三）计算蒸汽冷凝时的放热系数

αn—冷凝水放热系数W/m2·

Gn—冷凝水量kg/s

λn—凝结水的导热系数W/m·

μn—凝结水的动力粘度Pa·

S

ρn—凝结水的密度kg/m3

B—板宽m

g—重力加速度m/s2

（四）计算传热系数

　　　　K=1/（1/αn+1/αc+rp+rh+rc）W/m2·

（五）计算换热面积

F=Wq/（K*△T）m2

（六）计算欧拉数

　　　　　Euc=x*Rey

（七）计算压力损失

　　　　　△Pc=Euc*γc*Wc2*10-6MPa

附三、板式换热器的污垢系数

液体的种类

污垢系数（m2·

℃/W）

软水或蒸馏水

0.0000086

低硬度的工业用水

0.0000172

高硬度的工业用水

0.000043

处理过的冷却塔循环水

0.000034

海岸附近的海水

大洋中海水

0.000026

润滑油

0.0000172—0.000043

植物油

0.0000172—0.000052

有机溶剂

0.0000086—0.000026

一般工艺流体

0.0000086—0.000052

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