螺旋板换热器设计计算表(自动生成软件)

１ １ ２数学模型的提出
本文重点介绍螺旋板式换热器的数学模拟与优化设计。所谓模拟，是为了研究 比较复杂的系统Ａ的性能，可以利用比较简单、经济而性能相似的系统Ｂ来模仿 系统Ａ的性能。系统Ｂ称为系统Ａ的模型。所谓数学模拟，是指建立系统Ａ的数 学模型（数学方程组），并在计算机上求解，从而描述系统Ａ的性能。实际上，数 学模拟也可称之为数学试验，例如：对某一类型换热器，通过几何分析和传热分析 可以建立数学方程组（代数方程／微分方程），当给定冷、热物流的输入数据及换热 器型号时，在计算机上求解该数学方程组，就可以得到冷、热流体在换热器中的温 ．度分布、传热系数和流动阻力等信息，供设计或生产分析参考使用。改变不同的输 入数据在计算机上求解，能够得到该换热器更全面的性能，这比用实际设备及流动 介质作实验要方便和经济得多。
外管为液体200600液体对液体3001400液体对液体7002500蒸汽对蒸汽9003500螺旋板换热气体对气体lbarlo35气体对液体2060管外为冷水或盐水管内为气体ibar管外为2060冷水管内为高压气体200300bar150500管外为冷水或盐水管内为液体200700管外为冷水或盐水管内为冷凝蒸汽350900蛇管冷却器东北大学硕士论文对流换热系数的实验测定表22换热器中一些流体的污垢热阻m蒸馏水0000l海水低于325k00001高于325k00002处理过的锅炉给水00002自来水或井水低于325k00002高于325k000035致冷液体00002致冷蒸汽000035汽油有机蒸汽00001燃料油00009水蒸汽0000l业空气00003523对流换热系数采用些关联式可以近似计算出给定条件下的对流
一———————————塑—！Ｌ
绪论
１．１本课题的目的及意义
换热器是一种十分重要的节能设备，在不同的生产工艺条件下需要不同种类 的换热器，换热器的种类很多，不论何种换热器，它的传热量应该大，而消耗于输 送流经换热器的流体的功率要小，一般密度大的流体，在传热量一定时，功率消耗 相对较小；密度小的流体则相反，对于许多种流道，传热率与流体在流道中流速近 ．ｆ一次方关系，而功率消耗则与流速为三次方关系，因此，在设计某种高效而体积 又小的新结构换热器时，应很好地同时处理传热率和功率消耗的关系，例如：对于 某种应用场合，压力损失过大，设计者可以通过增加流道数目来降低流速，减少压 力损失。这也将使传热率下降，但它的下降，远小于阻力下降或功率消耗的下降， ｉ而传热量不足部份可以通过增加传热面积来补充。传热面积的增加虽然会使压力降 增加，但是这一增加量将远小于流速增加时压力损失的增加量。所以总的结果是通 过增加传热面积和重新布置流道，在传热量保持不变的条件下实现阻力的减小。

螺旋缠绕式换热器计算1、引言螺旋缠绕式换热器是一种常见的换热设备，其设计得到广泛应用。

它的优点在于具有大的换热面积、高效率、紧凑型、适应性强、维护容易等特点。

本文将详细介绍螺旋缠绕式换热器的计算方法。

2、螺旋缠绕式换热器的结构螺旋缠绕式换热器由两个圆盘夹持多根长螺旋片缠绕而成。

流体经过螺旋片时，因受到螺旋片的交错和扭曲作用，形成流体旋涡，从而增加传热的面积和效率。

螺旋片的宽度、长度、角度等都是影响换热性能的重要参数。

3、螺旋片的设计螺旋片的设计需要考虑三个方面：传热性能、流体的流态和压力损失。

传热性能包括传热系数和换热面积。

流体的流态可以根据雷诺数决定。

若雷诺数小于2100，流态为层流；若雷诺数大于4000，流态为紊流；在2100到4000之间，流态为过渡流。

压力损失的大小影响着流体的流速和能耗。

因此螺旋片的设计需要综合考虑以上三个方面。

4、螺旋缠绕式换热器的计算方法为了确定螺旋片的一些参数，需要进行计算。

其中有两种典型的计算方法，分别是传统的单元法和现代的整体法。

（1）单元法单元法将整个螺旋片划分成若干个小单元，然后对每一个小单元进行热力学分析。

由于单元法每个小单元的分析比较简单，所以该方法比较容易实现。

但是，单元法并不能完全反映螺旋片的复杂性，因此可能会存在误差。

（2）整体法整体法是指将螺旋片看作一个整体，在保证达到规定传热效果和流体流量的前提下，计算出某些关键的设计参数。

整体法的优点在于能够全面考虑螺旋片的各种特性，因此计算精度相对较高。

5、结论综上所述，螺旋缠绕式换热器计算是一个比较复杂的过程，需要综合考虑多个因素。

现代化的整体法为螺旋片的设计提供了一种更加全面、准确的计算方法。

在实际应用中，需要根据具体情况来选择合适的计算方法，以便得到最优的设计方案。

介质名称柴油进口温度t1 ℃粘度μ kg/m·h 91.375比热C kcal/kg·℃进口压力P1 MPa 75允许压降△P Kpa 污垢热阻ri kcal/m2·h·℃0.0006141管道绝对粗糙度ε mm介质名称水蒸汽进口蒸汽温度T1 ℃冷凝水粘度μf kg/m·h 0.80129冷凝水密度ρf kg/m3重力加速度g m/h2127000000所需冷凝液量Wf kg/h 材质CT90蛇管外径D0 m 蛇管螺旋间距Pt（1.5-2*D0) m 0.04蛇管根数 N 每根蛇管高度 m 2.8每根蛇管换热面积A m2导热系数Kw kcal/m·h·℃4321505954.590.015333333670.3127174计算所需传热面积A计四、总传热系数（外径基准）总传热系数U五、计算所需传热面积A计传热温差△T2.1德雷为德方程（层流）三、壳程对流传热系数ho（冷凝传热）（Di·Gi/μ）·（Di/DH）1/2=1.3蛇管结构一、工艺参数1.1管程介质1.2壳程介质二、管程对流传热系数hi管内质量流速Gi=4Wt/(πDi 2）=Di/DH=2.2西班方程（湍流）冷凝负荷Γ20出口温度t2 ℃125质量流量Wt kg/h 0.4811446导热系数k kcal/m·h·℃0.106554密度ρ kg/m36000预测的出口压力P2 MPa 69所需传热量Q kcal/h0.4175进口蒸汽压力P3 MPa 0.8出口冷凝水温度T2 ℃940.027冷凝水导热系数kf kcal/m·h·℃0.59048冷凝潜热q kcal/kg 902.8158783污垢热阻r0 kcal/m2·h·℃0.00020470.0318蛇管内径Di m 0.023蛇管螺旋径D H m 1每根蛇管圈数 N070每根蛇管长度L m 32.9546091壳侧容器内径D m 1.7壳侧容器筒体长度H m kg/m2·h 5413.263537412.60382365253.318115kcal/m2·h·℃34.62387087m20.00711834m2·h·℃/kcal 140.482186992.80520067233.7735832251.156885kcal/m2·h·℃2.736906852kg/m·h 雷诺数Re=Di·Gi/μ=Pr=Cμ/k=（Re）crit 20853.24704kcal/m2·h·℃kcal/m2·h·℃λ-1/2）=。

Pressure Drop
Relative Roughness of Tube li DeltPi of Tubeside (Mpa) DeltPr of Tubeside (Mpa) DeltPt of Tubeside (Mpa) Fs of Shell (Fouling Coef.) F (Tubllside DeltPi of Shellside DeltPs of Shellside
Wall Temp.
Selected Tubeside Inlet Temp. Tm tm 15 85 24.6
换热器计算表
Temp. Of Tube Wall (C) Temp. Of Shell Wall (C) Diff. Temp. Between Shell-wall and Tube-wall 32.6799589 85 52.3200411 0.01 0.04 0.01175274 0.002518444 0.042813554 1 0.5 0.076226059 0.04401423 0.120240289
Heat-exchanger Capacity Checking
Equality Diameter for Shell (m) Section Area for Shell (m2) Volecity for Shell (m/s) Re (Shell) Pr (Shell) Film Coef. for Shell (w/m2.C) Section Area for Tube (m2) Volecity for Tube (m/s) Re (Tube) Pr (Tube) Film Coef. for Tube (w/m2.C) Fouling Resis for Shellside(m2.C/w) Fouling Resis for Tubeside (m2.C/w) Wall Resis of Tube (w/m.C) Dirty Heat Transfer Coef. (w/m2.C) Calculated Heat Transfer Area (m2) Actual Heat Trabsfer Area (m2) Surplus Area %

δhH d bde1Fp
m2 m2 m
2
mm
M1 Q t1 t2 t3 t4
△P
Kg/h Kw ℃ ℃ ℃ ℃ Kp
226851.55 1320.15 39.00 34.00 32.00 37.00 30.00
0.2466Re0.6683*Prn 热水n=0.4冷水侧n=0.3 918.99*p*w12*Reh-0.1416*m’/7
-0.1416
=
导热系数λ 2 ＝ 比热容c2 ＝ de2*G2/u2 = u2*c2*P/λ 2 =
λ 2*0.2466*Re20.73*Pr20.3/de2 =
= δ /λ = 1/((1/a1)+a1+a2+r3+(1/a2)) = Q/(K*△tm) = F/Fp = 1*n+1*n =
*m’/7 =
设备技术参数
项目： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 工况参数 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 名称 一次侧工作间质 二次侧工作间质 热侧循环水量 热侧负荷 热水进口温度 热水出口温度 冷水进口温度 热水出口温度 设计压力降 传热性能 流体压力降△P 代号 单位 数据 水 水 波纹形式 板片厚度 波纹深度 波纹法线间距 加紧尺寸 板间距 当量直径 单片有效传热面积 单通道横截面积 每侧通道总截面积 板片外形尺寸 板片材质 间质流程 m' fp 名称 代号 单位 mm mm mm mm mm mm 数据 双人字形120 0.8000 3.8500 15.0000 67.0000 3.7800 7.6000 1.0800 0.0023 0.0164 1982× 660× 4.6 0Gr19Ni9 1

原油/热媒油换热器计算
螺旋板板宽H=1m螺旋板圈数n=46.5
换热面积A=80m2螺旋板长度L=40.0m
螺旋中心管直径d=0.4m螺旋体外径D= 1.6m
钢板厚度d=0.004m冷流热流
冷流侧热流侧747000507100kg/h 通道间距b=0.01m通道间距b=0.008m总热负荷16668kW 介质导热系数l=0.2W/(m.o C.)介质导热系数l=0.114W/(m.o C)分流数8
介质粘度m=120mPa.s介质粘度m=0.88mPa.s单台流量9337563387.5
介质流量G=20000kg/h质量流速G=13749kg/h单台负荷2083.5kW
进口温度t1=50o C进口温度t1=120o C
出口温度t2=70o C出口温度t2=80o C
介质密度r=960kg/m3介质密度r=900kg/m3
介质比热Cp= 2.092kJ/(kg.o C)介质比热Cp= 2.3012kJ/(kg.o C)
污垢热阻r1=0.0005(m.o C)/W污垢热阻r2=0.0002(m.o C)/W
流速 V=0.58m/s流速 V=0.53m/s
膜传热系数a1=160.12W/(m2.o C)膜传热系数a1=551.42168W/(m2.o C)
冷流侧压降D P=0.06MPa(范宁)热流侧压降D P=0.03MPa(范宁)
0.05MPa(大连)0.02MPa(大连)232.444444
总传热系数K=114.172W/(m2.o C)平均温差D t=39.2o C
换热器负荷Q=235kW
计算换热面积A=53m2
实际需要换热面积A＝421m2采用四路并联。

T1=88℃m湿氯气是氯气中水蒸气含量477.8g/kg m水蒸气m干氯气干基mcl2mO2mH2mN2Mco2Mr1总g/mol热量衡算带入T1=88℃Q1CL2Q1水蒸气Q1其他Q1T2=35℃457461.16169811.4929015.8410226636288带出Q2cl2Q2水蒸气Q2其他Q2氯水Q2373381182861.8753571.630417330683.8890498.27Q传热单位转换56383951566220.813冷夜进料t1=25℃25t2=38℃38tm31.5CPc 4.174△t1WL103910.5622△t2△tm1PRФ△t查表得到Ф△t正三角形排列Ф△t2管外径0.025假设K W/(m^2*℃管内径0.02S=Q/K/△tm2管径取值mm管长m实际面积S管子数壳径DL/D横算钛合金λ88.852冷流体的污垢热阻0.000172热流体的污垢热阻K计算do/αi/di Rsi*do/di0.000172739.66407820.00087790.000107475di0.02do K比值0.025 1.212564063dm S实际0.0225S需要145.18575b105.18351520.0025富裕度K的假设值K10.380308975407.054861.111111摩尔分率2322.638889n129.03550.789891532538.4722220T2=35℃单位kg/h摩尔流量kmol/h氯气中水蒸气含量14.7g/kg 2436.9333n34.3230.21010847氯气在水中的溶解度0.55g/100g55.8464n 1.74520.0101134312.6924n 6.3461810.0367761227.9232n0.9972570.005779115.0769n0.1153850.00066866n总1172.562529.13574908cl2比热（kj/kg/℃）水蒸气焓kj/kg空气比热kj/kg/℃水的比热kj/kg/℃0.522656.38 1.0090.52559 1.005 4.174水蒸气氯气Tm61.5μm黏度mPs0.0110.0150.01364615比热容KJ/KG/K 1.930.5 1.13923712导热系数w/m/℃0.0216320.011410.01436715tm31.5黏度mPs0.778995比热容KJ/KG/K 4.174导热系数w/m/℃0.62003热流体冷流体A最大截面积50ρ总密度 1.72260388996.3250.02410Uim/s 4.30265791Uo 1.20710524.85339738Re10862.8039Reo27935.460.206349206Pr=Cp*μ/λ1.08206595Pro 5.24414228.8751052αo6122.044.076923077αi1对流传热系数0.720037348壁温40°αi2对流传热系数的计算0.81定性温度50.75汽化热20.13125188λ0.648672351.59610μ0.57127.5417505ρ987.73250.02αi23671.065824.5α的计算0.38299929153.0501006水的摩尔分率0.61700071433气体的摩尔分0.731250.8αi1423.831555.625管程阻力摩擦系数假设管壁粗超糙度εε/di0.0350.00010.005b*do/λ/dm△P1Ft△P3.1263E-05125.5682 1.4175.795461壳程阻力F Fs f nc NB0.5 1.150.4982272229△P1△P2△P48883.4726944.4287202.0765壁温校核K239.81623 639.65m水蒸气71.4583333摩尔量 3.969907摩尔分率0.104146m冷却水2251.18056125.0656mcl2溶解12.3814931m剩cl22424.551834.148620.895854m氯水2263.56205n总247.32255Mr2总g/mol65.4802404Mr总平均47.30799平均摩尔分率M总平均3627.791cl20.552981水蒸气0.447019de Vsμw0.018094104.2938420.656h Ao Uo Reo0.150.03750.77254724701.95。

数据输入
数据输出
二、荷载计算
三、内力计算
下半段螺旋梯段的截面内力如下表所示：（θ为曲面上一点在底面投影的水平旋转角）
注：Mr=pRrβ/2sinθ-Hhθ/βcos(θ+γ-π/2)-pR(1-cosθ)
Mn=[pRrβ/2(1-cosθ)-Hhθ/βsin(θ+γ-π/2)+pR(Rsinθ-rθ)]sinψ+Hrcos(θ+γ-π/2)cosψT=[pRrβ/2(1-cosθ)-Hhθ/βsin(θ+γ-π/2)+pR(Rsinθ-rθ)]cosψ-Hrcos(θ+γ-π/2)sinψ
Vr=-Hsin(θ+γ-π/2)
Vn=-Hcos(θ+γ-π/2)sinψ+pR(β/2-θ)cosψ
N=Hcos(θ+γ-π/2)cosψ+pR(β/2-θ)sinψ
上半段螺旋梯的Mr、Vr与下半段相同，而Mn、T、Vn、N数值与下半段相同，符号相反。

θ/β= 1.0032.65KN·m Mr=0.00KN·m ，Mn=-66.78KN·m Vr=85.83KN ，Vn=
-84.56
KN
N=
-96.50
KN
(拉)
θ/β=0.85
6130mm 2
Ast + 2Asr =㈣、总的纵向钢筋截面面积A s =A st +2(A sr +A sn ) =
其中 2A =2，其中Mn =因上半段螺旋梯段的N为拉力，所以截面设计按上半段进行，下半段的配筋与上半段相同。

相关内力为：
四、截面配筋
㈠、扭矩T最大截面为：，其中T max =⒉构造配筋
其中
㈡、径向弯矩Mr和轴力N相对最大截面为：
⒊受剪承载力验算。

37 接管规格
热侧
进口 100 出口 100 法兰标准 HG/T20592(SO) 16 RF
38
39 备注:
40 1、换热面积由设备制造商按使用工况最终确定。
41 2、设备制造商可根据实际经验优化材料。
42
43
44
签字栏
2013.6
0
供订货用
童政富、包崇龙 杜学林
金小梅
2013.6
版次
说
明
编制
校核
kg/hr
10 液相
kg/hr
131,193
131,193
12,511
12,511
11 蒸汽
kg/hr
12 不凝相
kg/hr
13 蒸发量
kg/hr
14 冷凝液
kg/hr
15 操作压力
MPaG
0.44
0.014
16 允许压力降
MPaG
0.05
0.01
17 操作温度 18 密度
℃ kg/m3
90 1,000
审核
日期
环己酮肟化 01
阶段 施工图 图 号
13202.01-1-40-6.7
1 设计数据
安装方式
室内
2 所需数量
1
运行（台）
1
备用（台）
0
3 换热面积 123.8 (注1)
m2
4 工艺设计数据
换热器形式
螺旋板式
5
冷侧
热侧
6 介质
热水
环己酮肟
7 流量
kg/hr
131,193
12,511
8
进口
出口
进口
出口

板式换热器计算书excel 概述说明以及解释1. 引言1.1 概述板式换热器是一种常见且重要的热交换设备，广泛应用于化工、电力、制药等领域。

它通过将冷却介质和加热介质分别流动在板间的通道中，实现热量的传递。

而为了准确计算板式换热器的性能指标以及设计参数，使用excel来编制计算书已成为一种常用的方法。

本文旨在概述和解释“板式换热器计算书excel”的相关内容。

首先，我们将简要介绍板式换热器计算书excel的基本信息和用途。

随后，会详细说明计算方法以及excel模板的使用说明。

1.2 文章结构文章分为五个主要部分：引言、板式换热器计算书excel、概述说明、解释和结论。

在引言部分，我们将对板式换热器计算书excel的重要性进行阐述，并指出本文具体内容安排。

1.3 目的本文旨在帮助读者更好地理解和应用板式换热器计算书excel，在实际工程中准确地预测和评估板式换热器的效果，并为优化设计提供参考。

通过对概述说明和解释的阐述，读者将能够深入了解板式换热器的工作原理、计算公式和参数，以及不同类型板式换热器的特点和应用领域。

同时，本文还将提供一些常见问题解答、流程图解析和实际应用案例分析，帮助读者更好地掌握计算方法。

通过对结论部分的总结回顾，我们将评价并展望板式换热器计算书excel的优势和局限，并探讨未来该计算方法的发展趋势以及可能应用场景。

这些内容旨在为读者提供更为全面和深入的信息，使其能够在实践中灵活运用板式换热器计算书excel，并做出准确可靠且经济高效的决策。

2. 板式换热器计算书excel：2.1 简介：板式换热器是一种常用于加热和冷却过程中的设备，它通过板与板之间的热交换来实现传热的效果。

而为了方便进行板式换热器的计算和设计，可以使用Excel 软件来创建一个计算书。

这个计算书可以包含各种计算公式和参数，并能提供快速准确的计算结果。

本节将简要介绍这种基于Excel的板式换热器计算书。

2.2 计算方法：在板式换热器的计算中，需要考虑众多参数和公式，如流体温度、流量、传热系数、压降等。

编号：（）字号本科生毕业设计（论文）题目：姓名：学号：班级：二〇一二年六月螺旋折流板换热器的设计中国矿业大学本科生毕业设计学院：化工学院专业：过程装备与控制工程设计题目：螺旋折流板换热器的设计专题：基于起重机械虚拟仿真计算与分析的简单探索毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见中国矿业大学毕业设计任务书学院化工学院专业年级过控2008 学生姓名桂大强任务下达日期：2011年 12月 20 日毕业设计日期：2012 年 2 月 1 日至 2012 年 6 月 15 日毕业设计题目：螺旋折流板式换热器的设计毕业设计专题题目：基于起重机械虚拟仿真计算与分析的简单探索毕业设计主要内容和要求：1 毕业设计题目螺旋折流板式换热器的设计2 主要设计参数设计一个满足工艺要求的螺旋折流板式换热器，具体的参数如下：介质分别为丁二烯和水，工作压力分别为0.39MPa、0.45MPa，入口温度分别是39.9℃、34℃，出口温度分别是36.9℃、38℃，丁二烯的质量流量是17000Kg/h。

D*u*
管内雷诺 数计算
D(m)
(kg / m3)
μ（Kg/m.h） M(Kg/h)
计算结果
0.0043
977.8
1.476
420
盘形管传 热系数公
hi jH (K / D)NP1/r3
式
盘形管传 热系数计 jH
算
计算结果
200
K (kcal / h mc) 0.576
计算总传 热系数
111 x
1.476
0.999
hi (kcal/ h m2oC) DH(m)
hic (kcal / h
2.560
36649
0.1926
Ra (kcal/ h mc) x(m) 0.00015
1/U 0.001
U (kcal / h m2oC)
0.000656408
1523
tlm (0C) 49.7
tc (0C)
Q(kcal/h)=M*Cp*( 管入-管出)
49.2
20979
A Q (m2 ) U * tc 0.280
d* 2 *1.257)* N 0
p(m)
do(m)
Vf / N
0.00945
0.0063
0.0001
μ （Kg/m.h）
NRe
3.6
15542
盘形管的壳 程当量直径公式
De De
4V f
计算结果
4034
26969
14
0.00015
确定传热 面积
对数平均 温差公式
tlm
[(管入 壳入) （管出 - 壳出）] ln（[ (管管入出- 壳壳出入）)]
对数平均 温差计算

螺旋板换热器螺旋板换热器是以螺旋通道实现传热的一种有较高传热效率的传热设备，在化工生产中应用十分广泛。

其工作原理是：当两种温度不同的流体，从管壁两侧流入换热器的通道时，两流体隔着管壁逆流接触。

热量就由热流体传给管壁，然后再由管壁传给冷流体，以实现于结构上的特点，使流体能在较低的速度下就达到湍流状态，从而强化了传热。

该设备采用板材制作，故在大规模组织生产时，可降低成本。

材料：碳钢或不锈钢型式：卧式立式规格：F=40m²--F=300m²板式换热器结构原理：板式换热器是由传热板片、密封胶垫、夹紧板和夹紧螺栓等主要零部件组成，是用薄金属制成具有一定形状波纹的换热板片，然后叠装而成的一种换热器，工作流体在两块板片间所形成的窄而曲折的通道中流过，冷热流体依次通过各自流道，中间隔一层板片，通过此板片进行换热：传热板片四个角开有流道孔，镶贴有密封胶垫的传热板片安装在固定夹紧板和活动夹紧板之间的框架上，用夹紧螺栓夹紧。

传热板片波纹为人字形，相邻板片具有反向的人字形沟槽，沟槽的交叉点相互支撑形成接触点，介质流动时形成湍流，从而获得很高的传热效率。

应用领域：板式换热器已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门，可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况。

设计特点：1、高效节能：其换热系数在3000～4500kcal/m2·°C·h，比管壳式换热器的热效率高3~5倍。

2、结构紧凑：板式换热器板片紧密排列，与其他换热器类型相比，板式换热器的占地面积和占用空间较少，面积相同换热量的板式换热器仅为管壳式换热器的1/5。

3、容易清洗拆装方便：板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧，因此拆装方便，随时可以打开清洗，同时由于板面光洁，湍流程度高，不易结垢。

4、使用寿命长：板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制，可耐各种腐蚀介质，胶垫可随意更换，并可方便在、拆装检修。

应用范围
应用范围
螺旋板换热器应用广泛。在中国，中小型合成氨厂的变换热交换器和合成塔下部的热交换器已先后用螺旋板 换热器取代管壳式换热器。烧碱厂的电解液加热器和浓碱液的冷却器，采用螺旋板换热器所用的设备费仅为管壳 式换热器的1/3。此外,这种换热器用于塔顶冷凝、淬火油冷却、发烟硫酸冷却和脂肪酸冷却等都有良好的效果。 这种设备用于蒸汽的冷凝和无相变的对流传热效果最佳，也可用于沸腾传热。
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螺旋板式换热器具有体积小、设备紧凑、传热效率高、金属耗量少的优点，适用干液-液、气一液、气一气对 流传热，蒸汽冷凝和液体蒸发传热，化工、石油、医药、机械、电力、环保、节能及需要热量转换等工业。
基本分类
基本分类
螺旋板换热器分为可拆分螺旋板换热器和不可拆分螺旋板换热器。
不可拆式螺旋板换热器的结构比较简单，螺旋通道的两端全部焊死。
6、单台设备不能满足使用要求时，可以多台组合使用，但组合时必须符合下列规定：并联组合、串联组合、 设备和通道间距相同。混合组合：一个通道并联，一个通道串联。
基本特点
基本特点
螺旋板式换热器具有体积小、设备紧凑、传热效率高、金属耗量少的优点，适用干液-液、气一液、气一气 对流传热，蒸汽冷凝和液体蒸发传热，化工、石油、医药、机械、电力、环保、节能及需要热量转换等工业。
技术参数
技术参数
公称压力PN规定为0.6，1.0，1.6MPa.允许工作温度：碳钢为-20℃～250℃，不锈钢为-20℃～320℃。选 用设备时，应通过适当的工艺计算，使设备通道内的流体达到湍流状态（一般液体流速）1m/sec；气体流速 ≥10m/sec。设备可卧放或立放，但用于蒸汽冷凝时只能立放。用于烧碱行业须进行整体热处理，以消除应力。 可有立式，卧式，悬挂式三种安装类型。不锈钢制不可拆螺旋板换热器参数及安装公称换热面积(m2)型号通道距 离(mm)计算换热面积(m2)流速(1m/s)处理量(mm)板宽H(m)外径DN(mm) H1(mm) L(mm) L1(mm) L2(mm) H2(mm) e(mm)接管公称直径(mm)。

Example1 Calculation by ManualDesign an exchanger to subcool condensate from a methanol condenser from 95 DegC to 40 DegC. Flow rate of methanol 100,000 kg/hr.Brackish water will be used as the coolant, with a temperature rise from 25 DegC to 40 DegC.Hot fluid Methanol Flow rate100000kg/hrInlet T195DegCOutlet T240DegCCold fluid Water Inlet t125DegCOutlet t240DegCPhysical property:Methanol mean temp.67.5DegCHeat capacity methanol 2.84kJ/kg CMethanol density750kg/m3viscosity of methanol0.34mNs/m2Methanol thermal conductivity0.19W/mCWater mean temp.32.5DegCHeat capacity water 4.2kJ/kg CWater density995kg/m3Viscosity of water u0.8mNs/m2Water thermal conductivity kf0.59W/mCHeat Load4339kWCooling water flow69kg/s247937kg/hrDelta T m=Ft*Detla T lmDelta T lm30.78621use one shell pass and four tube passesR= 3.67S=0.21from figure 12.19Ft=0.85Delta Tm26DegCSuppose Uo600W/m2CRequired heat transfer area A276m2Tube Geometry Type PlainOD19.05mmThickness 1.651mmID15.75mmLength4877mmTube effective length4826mmOne Tube Outside Area0.29m2Requred tube number958#Tube angle30DegreePitch Pt23.81mmK1 and n1 from figure 12.3Bundle diameter824mm From figure 12.10Shell-bundle clearance17mmShell diamter: Ds841mm Tube side coefficient calcMean water temp.32.5DegCDensity995kg/m3Linear velocity 1.48m/shi*di/kf=jh*Re*Pr^0.338(u/uw)^0.14Re29069Pr 5.7Negletc (u/uw)L/di306From figure 12.23jh0.0036hi7059Use simple calculation hi6638hi6638w/m2C Shell side coefficient calc h s = h oc*F n*F w*F b*F Lhoc*do/kf = jh*Re*Pr^0.33*(u/uw)^0.14 Choose baffle spacing l B360mmArea for cross flow As0.102545Shell side mass velocity Gs672kg/sm2u s0.90m/s Equivalent diameter de0.023722mRe46860Pr 5.08 Chosse 35% buffle cutFrom figure 12.30jh0.0043 Neglect (u/uw)hoc2760w/m2CTube row correction factor FnTube vertical pitch Pt'21mm Baffle cut height Hc294mm Height between baffle tips252mmNcv12From figure 12.34Fn 1.01 Windows correction factor FwHb286mmBundle cut0.35From figure 12.43Ra'0.32Tube in one windows area307Tube in cross-flow area345Rw0.64From figure 121.35Fw0.83Bypass correction FbAb0.0061m2As0.1025m2Ab/As0.060Fb0.92Leakage correction factor F L'Clearance tuble to baffle0.8mm Clearance baffle to shell8.5mmAtb0.016m2 From figure 12.43, 35% cut q b 2.54radsAsb0.013m2A L0.030m2AL/As0.290From figure 12.37b L0.24F L'0.65Shell side coefficient hs1392w/m2CFouling coefficient of methanol5000W/m2CFouling coefficient of water3000W/m2CThermal condutivity of 304 SS16W/m2C1/Uo = 1/ho+1/hod+do*ln(do/di)/(2*kw)+do/di*1/hi+do/di*1/hid1/ho0.000744.43%1/hod0.000237.30%do*ln(do/di)/(2*kw)0.00017.01%do/di*1/hi0.000211.27%do/di*1/hid0.00041/Uo0.0016Uo618W/m2CRequired heat transfer area Areq268m2Overdesign 3.05%5 DegC to 40 DegC.C to 40 DegC.Shell sideTube sideQ=C*m*Delta TDelta T lm= ((T1-t2)-(T2-t1))/ln((T1-t2)/(T2-t1))R = (T1-T2)/(t2-t1)S = (t2-t1)/(T1-t1)304 stainless steel0.75inch0.065inch16feet1inch tube sheet thickness each sideuse even number1.25 times tube ODUse fixed tubeTube Length/Shell ID 5.805~100.069217m3/s0.046638m2each pass area1.484153m/shi=4200*(1.35+0.02t)*ut^0.8/di^0.2use the lower figureSpacing/Shell diameter0.430.2~1As = (Pt - do)*Ds*l B/Ptde = 1.27*(pt^2-0.785do^2)/do (for square pitch) de = 1.10*(pt^2-0.917do^2)/do (for triangular pitch) Re = density*velocity*diameter/viscosityPr = Cp*u/kfPt'= Pt (square) or 0.87*Pt (triangular)Ab = l B*(Ds-Db)1/32inchFL = 1- b L*((Atb+2Asb)/AL)*1/hidshellfoulingmetaltube。

华北制药股份有限公司User Requirement Specification用户需求螺旋板换热器Approval Before Execution审核和批准目录1 目的 (3)2 范围 (3)3缩写列表 (3)设备标准 (3)国家标准 (4)6 物料规格 (4)7 用户及系统要求 (5)7.1 概述 (5)7.2URS要求确认 (5)7.2.1URS01：设备工艺或性能要求 (5)7.2.2URS02：安全要求 (5)7.2.3URS03：安装区域及位置要求 (6)7.2.4URS04：安装环境要求 (6)7.2.5URS05：设施／公用系统要求 (6)7.2.6URS06：外观及材质要求 (6)7.2.7URS07：技术要求 (7)7.2.8URS08：仪表要求 (7)7.2.9URS09：清洁要求 (8)7.2.10URS10：文件要求 (8)7.2.11URS11：设备转运要求 (9)7.2.12URS12：验证/确认要求 (9)7.2.13URS13：服务与维修要求 (9)7.2.13.1培训要求 (9)7.2.13.2备包装、发运、运输、检查、存储、开箱和安装 (9)7.2.13.3备安装和验收 (10)7.2.13.4量保证和售后服务 (10)7.2.14URS14：供应商对项目要求的确认 (10)1目的该文件旨在从项目和系统的角度阐述用户的需求，主要包括相关法规符合度和用户的具体需求，这份文件是构建起项目和系统的文件体系的基础，同时也是系统设计、订货和验收的依据。

本文件的解释权由NCPC新制剂项目组负责。

2范围本文件的范围涉及到NCPC对此定制设备的最低要求，供应商应以URS作为详细设计以及报价的基础。

供应商在设计、制造、组装时必须要按照URS来执行。

3缩写列表设备标准设备必须符合以下法规、规范：1.Regulations for implementation of the Drug administration law of the People’s Republic ofChina.中华人民共和国药品管理法实施条例2.China-GMP revision of 2010中国GMP2010修订版3.EU-GMP Part 1, Annexes 1,Annexes 11, Annexes 15, Annexes20欧盟GMP，第一部分（人用药品及兽药制剂生产质量管理规范），附录1（无菌药品的生产），附录11（计算机系统），附录15（确认和验证），附录20（质量风险管理）4.21CFR parts210、211、11美国联邦法规第21篇（食品和药品），第210部分（药品生产，加工，包装和储存的现行GMP总则）；第211部分（制剂现行GMP）；第11部分（电子记录电子签名）行业标准制造技术要求：5.焊接采用电弧焊，焊条牌号：E4303，焊接接头形式及尺寸按GB985-88、GB986－88的规定执行。