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换热器计算设计原则

发布时间:2024-03-13人气:101

当已知设计压力、设计温度、介质特性、经济性等因素后,选择板式换热器的原则如下

1.选择板式换热器的种类 板式换热器的种类很多,每种类型的板式换热器都有自己的适应范围。如末端温差小的区域供冷、冰蓄冷宜选用浅密波纹、高NTU板式换热器;热电联产集中供热宜选用非对称型板式换热器;空气冷却器、节能器(省煤器)宜选用全焊板式换热器等同时要根据设计压力、设计温度选择板式换热器的种类。如当设计温度大于350℃,设计压力大于4MPa时,就应选择板壳式换热器。

2.选择板片的波纹形式和板片的类型 板片的波纹形式有人字形波纹、水平平直波纹、LT形等;板片的类型有硬板、软板、热混合板等。人字形波纹板片的承压能力可高于1.0MPa,水平平直波纹板片的承压能力一般在1.0MPa,LT形板片的压力降小;硬板的传热系数高,软板的压力降小。选择板片的波纹形式和板片的类型,主要要考虑板式换热器的工作压力、流体的压力降和传热系数。

3.单板面积的选择单板面积可按流体流过角孔的速度为6m/s选择(如下图)

板式换热器单板面积流速

4.流速的选择一般板间流速为0.2~0.8ms(主流线上的流速要比平均值高4~5倍)。在不超过允许压力降的前提下适当提高流体流速,目的是增大传热系数。

5.流程的选择:对于一般对称型板式换热器,两流体的体积流量大致相当时,应尽可能按单程布置。当两流体的体积流量比大于1.7时,宜采用非对称型板式换热器。此时,若仍采用对称型板式换热器,则流量小的一侧可按多程布置。相变板式换热器的相变一侧为单程。多程换热器,除特殊需要,一般对同一流体在各程中应采用相同的流道数。从使用上看,为了方便安装、拆卸、维修、调节,有时希望进、出口接管都固定在压紧板一侧。单程板式换热器能够做到,多程板式换热器则必须在固定压紧板及活动压紧板上分别接管,使其安装、拆、维修都麻烦一些。因此,希望尽量采用单程。

6.流向的选择

(1)单相换热时,逆流具有最大的平均温差。两侧同程时,流体可实现逆流布置;不同程时,顺流逆流交替出现,平均传热温差将低于纯逆流。

(2)相变换热时,顺流逆流对平均温差影响较小,此时主要考虑压力降的影响。

7.并联流道数的选择:流速的高低受制于允许压力降,在可能的最大流速以内,并联流道数取决于流量的大小。

8.选择板片材料:根据工艺介质性质、设计压力、设计温度和耐腐蚀的情况等选择板片材料。

9.选择垫片材料:根据工艺介质性质、设计温度和耐腐蚀的情况等选择垫片材料和垫片粘结方式。


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