板式换热器流道的选择方法与设计

题目：板式换热器设计及其选用目录一、说明书 (2)二、设计方案 (3)三、初步选定 (4)（1）已知两流体的工艺参数（2）确定两流体的物性数据（3）计算热负荷和两流体的质量流速（4）计算两流体的平均传热温差（5）初选换热器型号四、验证 (6)（1）算两流体的流速u（2）算雷诺数Re（3）计算努塞尔特数Nu（4）求两流体的传热系数α（5）求污垢热阻R（6）求总传热系数K，并核算五、核算 (7)（1）压强降△P核算（2）换热器的换热量核算六、结论 (7)七、设计结果 (8)八、附录 (9)表1：板式换热器的污垢热阻图1：多程流程组合的对数平均温差修正系数九、参考文献 (9)一、说明书现有一块建筑用地，建筑面积为12500 m2，采用高温水在板式换热器中加热暖气循环水。

高温水进入板式换热器的温度为100℃，出口的温度为75℃；循环水进入板式换热器的温度为65℃，出口的温度为90℃。

供暖面积热强度为293 kJ／(m2·h)。

要求高温水和循环水经过板式换热器的压强降均不大于100 kPa。

请选择一台型号合适的板式换热器。

（假设板壁热阻和热损失可以忽略）已知的工艺参数：二、设计方案(1) 根据热量平衡的关系，求出未知的换热量和质量流量，同时算出两流体的平均温度差；(2) 参考有关资料、数据，设定总传热系数K，求出换热面积S，根据已知数据初选换热器的型号；(3) 运用有关关联式验证所选换热器是否符合设计要求；(4) 参考有关资料、数据，查出流体的污垢热阻；(5) 根据式求得流体的总传热系数，该值应不小于初设的总传热系数，否则改换其他型号的换热器，由（3）开始重新计算；(6) 如果大于初设值，则再进一步核算两流体的压强降和换热量，是否满足设计要求，否则改换其他型号的换热器，由（3）开始重新计算；(7) 当所选换热器均满足设计要求时，该换热器才是合适的。

三、初步选定（1）已知两流体的工艺参数高温水t1′= 100℃t1〞= 75℃△P1≤100 kPa循环水t2′= 65℃t2〞= 90℃△P2≤100 kPa（2）确定两流体的物性数据高温水的定性温度为：循环水的定性温度为：根据定性温度，分别查取两流体的有关物性数据：① 热的一侧（高温水）在87.5℃下的有关数据如下：密度ρ1 = 970.17 kg／m3定压比热容 cp1 = 4.196 kJ／(kg·℃)导热系数λ1 = 0.67425 W／(m·℃)流体运动黏度ν1 = 0.355×10-6 m2／s 普兰特数 Pr1 = 2.145② 冷的一侧（循环水)在77.5℃下的有关数据如下：密度ρ2 = 976.3 kg／m3定压比热容 cp2 = 4.18 kJ／(kg·℃)导热系数λ2 = 0.669 W／(m·℃)流体运动黏度ν2 = 0.4205×10-6 m2／s普兰特数 Pr2 = 2.465（3）计算热负荷和两流体的质量流速热负荷：高温水质量流速：循环水质量流速：（4）计算两流体的平均传热温差对数平均温度差：循环水的传热单元数：由<图1>查得，取：Ф = 0.942，则平均传热温差：（5）初选换热器型号根据两流体情况，假设K′=3100 W／(m2·℃)，故：传热面积：由换热器系列标准中初选BR0.3型板式换热器，有关工艺参数如下：换热面积 So = 35 m2流程组合单板换热面积 Ao = 0.368 m2单流道截面积Aε = 0.0013392 m2当量直径 de = 0.0072 m板片厚度δo = 0.0008 ( 材料为18.8不锈钢 )传热和压降计算关联式如下：若采用此换热器，则要求过程的总传热系数K≥3100 W／(m2·℃)。

板式换热器的流程组合（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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板式换热器选型计算书板式换热器选型计算1、选型公式a 、 热负荷计算公式：Q=cm K t其中：Q=热负荷（kcal/h ）、c —介质比热（Kcal/ Kg. °C）、m —介质质量流量（Kg/h ）、△ t —介质进出口温差（C ）（注：m △ t 、c 为同侧参数） ※水的比热为1.0 Kcal/ Kg. Cb 、 换热面积计算公式：A=Q/K. △ t m其中：A —换热面积（吊）、K —传热系数（Kcal/ m 2. C ）△ t m —对数平均温差K 值表:介质水一水蒸汽-水蒸汽--油 冷水一油油一油空气一油K2500〜45001300~2000700〜900500〜700175〜35025 〜58注：K 值按经验取值（流速越大，K 值越大。

水侧板间流速一般在 0.2〜0.8m/s 时可按上表取值，汽侧板间流速一般在15m/s 以内时可按上表取值）1、 目录2、 选型公式3、 选型实例一（水—水）4、 选型实例二（汽—水）5、 选型实例三（油—水）6、 选型实例四（麦芽汁—水）7、 附表一（空调采暖，水—水） 8附表二（空调采暖，汽—水） 9、 附表三（卫生热水，水一水） 10、 附表四（卫生热水，汽一水）2 3 4 510 11 12△ t max △ t min△ t max 为(T1-T2')和(T1' -T2 )之较大值 Ln△ t min 为（T1-T2'）和（T1' -T2 ）之较小值C 、板间流速计算公式： V =qA s n T2 T2' T1'3 3其中V —板间流速（m/s ）、q----体积流量（注意单位转换，m/h - m /s ）、 设-备参数型号 BR0.05 BR0.1 BR0.25 BR0.3 BR0.35 BR0.5 BR0.7 BR1.0 BR1.35最高使用压力Mpa 2.5使用温度范围r -19~200装机最大换热面积 5 15 30 65 80 120 220 350 500 最大流量m/h 10 25 40 120 150 250 430 650 1730 标准接口法兰DN25406580100125150 250 350 单板换热面积m 0.051 0.109 0.238 0.308 0.375 0.55 0.71 1.00 1.35 平均流道截面积m0.000494 0.000656 0.00098 0.00118 0.00119 0.001691 0.002035 0.0286 0.004 设备参考质量Kg 87 290 485 870 980 1800 280037007200A —单通道截面积（具体见下表）、n —流道数2、板式换热器整机技术参数表： 型号说明：BR0.3-1.0-9-E 表示波形为人字形、单板公称换热面积 0.3m 2、设计压力1.0Mpa 、垫片材质EPDM 总换热面积为9 m 2板式换热器 注：以上选型计算方法适用于本公司生产的板式换热器。

序号12、符号名称单位热侧冷侧ρ密度kg/m³ρh ρcCp 定压比热kJ/kg·℃Cph Cpcλ导热系数W/m·℃λh λc v 运动粘度㎡/s Vh Vc Pr 普朗特数Prh Prc345678拟定初值的办法有两种，即当流程法和不等流程法，其判别条件如下：V1/V2＜2时采用等流程法；V1/V2≥2时采用不等流程法。

1）等流程法：先假设热侧流速Wb或冷侧流速Wc中任意一个值，再由VhWc=VcWh计算出另一个值。

对水--水换热介质，一般W取0.2~0.6m/s2)不等流程法：设Z=V1/V2≥2，先假定Wh和Wc中的任一个值，再按一下二式中的一个计算出另一个值WcVh=ZVcWh（当Vh>Vc时）ZWcVh=VcWh（当Vh<Vc时）计算对数平均温度（1）对流量大允许压力降小的情况应选用阻力小的板型，反之，选用阻力大的板型；（2）根据流体压力和温度情况选用可拆卸式或电焊式；（3）不宜选用单板面积太小的板片，以免板片数量过多，板间流速偏小，降低传热系数。

估算传热面积F'（㎡）F'=Q'/K'∆tm选择板型选择台数（1）大中型换热站可选2~3台最多不超过4台（2）选2台时，其每台的热负荷Q=0.6~0.7Q'选3台时，Q=0.4~0.5Q'拟定板间流速初值式中：μ---运动粘度，kg·s/㎡g----重力加速度，m/s²∆tm=(∆大-∆小)/㏑（∆大/∆小）℃当∆大≈∆小时。

可用算术平均温差代替，即∆tn=(∆大+∆小)/2℃计算热负荷Q=Vh·ρh·Cph（θ1-θ2）=Vc·ρc·Cpc(t1-t2)计算项目计算方法物性参数查处冷热流体平均温度的物性参数若Pr查不到，按Pr=3600Cpμg/λ计算设计条件冷热流体的有关参数；体积流量m³/h；进口温度℃；出口温度℃；允许压力降MPa9 10 11 1213 14 1516 17计算实际换热面积F（㎡）F=(2N·n-1)f计算冷热侧压降∆P'c,∆P'h∆P=EuρW2Nx10-6，MPaEu=bRe d考虑积垢对阻力的影响，乘以1.2系数则：∆Pc=1.2∆Pc'∆Ph=1.2∆Ph'计算传热系数K K=(1/αc+1/αh+Rρ+R fc+R fh)-1计算冷热介质的单程流道数n=V/3600SW计算流程数N N=（Fm/f-1）/2n法，其判别条件如下：V1/V2＜2时采用等流程法；V1/V2≥2时采用不等流程法。

传热板片是换热器的核心部件，板片的成型工艺及材质特性对密封和换热效率会产生直接影响。

换热器通常以水作为冷却介质，板片多数采用不锈钢薄板制造，在板片上压制有波纹流梢，相邻两板片之间的空间即为介质流道，冷、热流体在板片两侧流动时，通过板片进行热量交换。

波纹所形成的特殊流道，使流体在极低流速的条件下发生湍流(雷诺系数R。

约200)，低雷诺系数下的湍流其有自身除垢效应，有力地破坏隔热边界层，减少界面上液膜热阻。

一般情况下板式换热器的传热系数K值在3 000-6000W/m''℃范围内，同时，两种介质几乎是全逆流流动，热传导效率较高。

在同等换热效率下，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2-1/4即可达到同样的换热效果。

板式换热器使用1--2年的周期(根据实际使用工况而定)后需要进行必要的拆检、清洗、打压测试等。

对于变形或穿孔等存在问题的板片需要及时更换，在这过程中散热板片的装配必须严格按流程图排列。

流程图是按冷却工艺设计的，采用并联或串联的方式将各板片连接起来，常见的有单流程和双流程(或多流程组合)换热器，单流程换热器的介质接人和流出管口通常都固定压板一侧，热介质和冷介质又分别在固定压板垂直轴线的单侧布置，同一种介质同时在左侧或同时在右侧。

错排板片引起的两介质短路或泄漏单流程板片从密封垫一侧观察，由右边流进的流体总是从右边流出;由左边流进的流体总是从左边流出。

对人字形波纹板片，如果流体从左边流进，而且人字纹指向朝上A型板片，将A板沿垂直于板面的轴线旋转180度就成为B型板片，流体从右边进出。

板式换热器拆检后需要重新按要求夹紧板片，如果为了进一步提高换热能力需要加装板片时.应充分考虑到固定压板和活动压板的变形强度，采用相同等级的实验压力，板片的数量增加同时螺栓的预紧力也需要加大，当两侧压板的弹性变形超出许可的范围，密封件的平面压缩存在径向滑动，形成错位，此时，密封失效，两介质外泄漏或内部相互窜液，无法正常使用。

宽流道板式换热器设计与选型
宽流道板式换热器属于间壁式换热器，主要用于各种固体、晶体、纤维、浆状物质及高黏度介质换热工况。

板型采用独特的粗波纹、宽间隙通道结构设计，板间流道宽度可以达到6-16mm，板片外廓基本由水平波纹构成，板间无金属接触点，介质可以无限制地流过板片的换热表面而不发生堵塞、滞留现象，它填补了人字型波纹不能应用的特殊介质工况，且具有传统管式换热器所不具备的高传热性能。

宽流道板式换热器在设计选型时，需了解换热介质的一些物性参数，如温度、流量、介质来源、是否含有颗粒物或纤维等，介质中杂质的粒径或长度，是否含有腐蚀性物料等，已确保宽通道换热器设计选型更加合理。

宽流道换热器主要型号如下所示：
型号
接口尺寸波纹深度
(mm)通过性
耐压（MPa）
最大处理量(m³/h)PLK100DN100 4.85可通过颗粒直径3mm 1180PLK200DN2006/11.5可通过颗粒直径6mm 0.6400PLK250DN2508可通过颗粒直径5mm 1700PLK250L
DN250
8
可通过颗粒直径5mm
1
700
板片材质范围304/316L/SMO254/Tita/C276
垫片材质范围NBR/EPDM/Viton
若介质中颗粒物直径在30mm以内，或含有较长的纤维/秸秆，可选择超宽通道智能热交换系统，应用于有机化肥，养殖、屠宰、固液废物处理、生物发酵等冷热交换工艺。

板式换热器选型要点1、选择型号规格板式换热器型号规格很多种多样，必须依据具体工作状况和运用来决策。

在为客户给予传热解决方法的情况下，需要开展行业交流，例如总流量大压降小的状况，能够选择摩擦阻力较小的板式换热器型号规格，相反也是。

尤其是在选择不锈钢板材式全焊式板式换热器时，必须细心测量温度等主要参数，尽可能适合的型号规格达到长期性平稳的使用。

2.过流道和步骤的选择板式换热器机器设备内的一种物质同一流动性方位的一组串联流道，相仿的板片构成了物质的商品流通安全通道，板换大厂会应用特殊的加工工艺和安装，将不一样的过流道产生不一样的组成，来满足不一样的要求。

能够依据主要参数开展测算选择步骤组成方式，在确保制冷、传热等加工工艺能够做到的状况下，尽可能让各物质过流道内的传热指数贴近，而做到不错的热传导实际效果。

3.压降的选择压降对板式换热器拥有最直接的影响，因此会设定单独的规定。

在板式换热器型号选择时，会考虑到热传导和气体压力，在确保达到加工工艺与安全性规定的前提条件下给予型号选择计划方案和商品。

4、板式换热器选择的普遍方式1）板式换热器的采用必须留意的主要参数有：热交换器材料、压力、设计方案溫度等。

2）采用热交换器时，应尽可能使传热指数小的一侧获得大的流动速度，而且尽可能使两液体传热面两边的传热指数相同或相仿，提升导热系数。

3）带有细沙脏污的液体进到热交换器，必须先历经过虑和沉积。

4）采用板式换热器时，温度差较小侧液体的连接处流动速度不适合过大，应留意能达到气体压力的规定。

5）针对总流量大容许气体压力小的状况应取用摩擦阻力小的板形，相反，采用摩擦阻力大的板形。

6）依据液体工作压力和溫度状况采用脱卸式式或全焊式满足需求。

7）不适合采用双板总面积过小的板片，以防板片总数太多，板间流动速度偏小，减少导热系数。

板式换热器的流程和通道以板式换热器的流程和通道为标题，本文将详细介绍板式换热器的工作流程和通道结构。

板式换热器是一种常用于工业生产中的热交换设备，它通过板与板之间的热传导，实现了热量的传递和温度的调节。

一、板式换热器的工作流程板式换热器的工作流程主要包括进料、分流、换热和出料四个步骤。

1. 进料：热源（如热水或蒸汽）通过进料口进入板式换热器。

在进料口处，通常设置有阀门或流量调节装置，以便控制进料的流量和温度。

2. 分流：进料流体在进料口进入后，会被分成多条流道，分流到板式换热器的不同通道中。

这些通道是由一系列平行排列的板组成的，通过板与板之间的间隙形成。

3. 换热：进入不同通道的流体在板与板之间进行换热。

换热的过程中，热源的热量会传导到冷却介质上，使其温度升高，而冷却介质的热量则会传导到热源上，使其温度降低。

4. 出料：经过换热后的流体通过出料口流出板式换热器。

出料口通常也会设置有阀门或流量调节装置，以便控制出料的流量和温度。

二、板式换热器的通道结构板式换热器的通道结构是指板与板之间的间隙，通过这些间隙形成了多个通道，用于流体的流动和热量的传导。

1. 平行通道：板式换热器中的通道是由一系列平行排列的板组成的。

这些板之间的间隙形成了多个平行通道，流体可以在这些通道中自由流动。

2. 流体分流：进入板式换热器的流体在进料口处会被分流到不同通道中。

分流的目的是使流体能够充分接触到板的表面，从而实现充分的换热效果。

3. 换热面积：板与板之间的间隙形成了大量的换热面积，这是板式换热器的一个重要特点。

换热面积越大，换热效果就越好。

4. 流体速度：在通道中，流体的速度会影响换热效果。

过高或过低的流体速度都会导致换热效果降低。

因此，在设计和运行板式换热器时，需要合理控制流体的速度。

5. 温度梯度：在通道中，流体的温度会随着换热的进行而发生变化。

通常情况下，流体的温度会从热源一侧逐渐降低，而从冷却介质一侧逐渐升高。

板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G．ρ．ＣP．Δt(2)求冷热流体进出口温度t 2=t1+ Q /G ．ρ ．ＣP(3)冷热流体流量Ｇ= Q / ρ ．ＣP ．(t2-t1(4)求平均温度差ΔtmΔtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T１-t2)+(T2-t1)/2 (5)选择板型若所有的板型选择完，则进行结果分析。

(6)由Ｋ值范围，计算板片数范围Ｎmin，ＮmaxＮmin = Q / Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = Q / Kmin ．Δtm ．F P ．β(7)取板片数N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax ）若N已达Ｎmax，做（5）。

(8)取N的流程组合形式，若组合形式取完则做（7）。

(9)求Re，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2(12)若N＜NN，做（８）。

(13)求压降ΔpEu = a4．Re a5板式换热器安装使用与维护1、换热器须立式安装、全部下部连接管的低位应安装排放口及阀门；根据需要尽可能保温；预留检修空间。

2、开机时，确保两侧流体的出口阀门已打开，先缓慢开启冷侧流体阀门，让冷流体流动循环起来，再缓慢打开热流体阀门，操作过程中要尽量避免压力波动太大。

关机时先关热流体进口阀门再关冷流体进口阀门，同样缓慢操作。

3、停机时应确定排放干净两侧通道内残留液体（打开管道底部排放口），并检验进口阀门是否关严。

4、采用蒸汽单通道消毒时，另外一侧通道要确保液体排放干净，不能有残留，且蒸汽阀门一定要缓慢开启。

5、拆机前应先测量两机架夹板之间距离并记录夹紧尺寸；拆机时要站在立柱正后面双手取下和挂上板片，避免用力不均和倾斜导致变形，螺丝对角均匀松动和夹紧，夹紧尺寸要合适不能紧过头；并将特殊位置的板片和胶条加标记，避免无法原样装回；清洗板片时，密封胶条要取下各自清洗，不能采用铁刷和腐蚀性液体浸泡；胶条挂回板片时不能移位（可加适量胶水固定，胶水不能太多和跑到胶垫外）。

1. 板式换热器简介板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。

各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。

它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。

板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。

1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。

板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。

板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。

框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。

板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。

1.2板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较）a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。

b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃.c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。

d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。

板式换热器选型考虑因素板式换热器假如要做到更快的传热实际效果，在型号选择时必须依据设施种类、使用的面积、应用工作状况等要素综合性来明确。

一、板式换热器选型标准：1、步骤的明确：两边液体的总流量大概一致时，应尽可能按等程布局；当两边液体的总流量差别很大时，则总流量小的一侧按多步骤布局或选用不定横截面管道的板式换热器。

2、板式换热器双板总面积的挑选：双板总面积过小、则板片数量多，占地大，摩擦阻力降降低；相反，双板总面积过大，则板片数量少，占地小，摩擦阻力降增大，可是无法确保合理的板间流动速度。

3、板间流动速度的选择：液体在板间的流动速度，危害传热特性和气体压力。

流动速度高，传热指数高，摩擦阻力降也增大；相反，则反过来。

一般取板间流动速度为0.2-0.8m/s，板式换热器且尽可能使二种液体板间速率一致。

流动速度低于0.2m/s时，液体达不上揣流情况，且会产生很大的盲区区；流动速度过过高造成摩擦阻力降猛增，汽体板间流动速度一般不超10m/s。

4、流入的选择：单相电传热时，倒流具备很大的大概温度差，一般在板式换热器的制定时要尽量把液体布局为倒流。

两边液体为等步骤时，为倒流；当两边液态氮化炉液体为不一步骤时，顺水与倒流更替发生，均值温度差要低于纯倒流时。

此外在选用时还需要符合要求：有效地达到所要求的技术标准；构造靠谱；有利于生产制造、安裝、实际操作和检修。

二、板式换热器工作中原理：板式换热器是用薄金属片抑制成具备一定波浪纹样式的传热板片，随后叠装，用直发夹板、地脚螺栓拧紧而成的一种热交换器。

各种各样板片两者之间产生薄矩形框安全通道，根据半片开展热能互换。

工作中液体在二块板片间建立的狭小而坎坷的渠道中穿过。

热冷液体按顺序根据流道，正中间有一隔多层板片将液体分离，并利用此板片开展传热。

三、板式换热器构造：板式换热器关键由结构和板片两绝大多数构成。

板片由多种材质的制作的金属薄板用多种不一样方式的模具碾成形状各异的波浪纹，并在板片的四个上面开了角孔，用以物质的过流道。

板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G．ρ．ＣP．Δt(2)求冷热流体进出口温度t2=t1+ Q /G ．ρ ．ＣP(3)冷热流体流量Ｇ= Q / ρ ．ＣP ．(t2-t1(4)求平均温度差ΔtmΔtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T１-t2)+(T2-t1)/2(5)选择板型若所有的板型选择完，则进行结果分析。

(6)由Ｋ值范围，计算板片数范围Ｎmin，ＮmaxＮmin = Q/ Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = Q/ Kmin ．Δtm ．F P ．β(7)取板片数N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax ）若N已达Ｎmax，做（5）。

(8)取N的流程组合形式，若组合形式取完则做（7）。

(9)求Re，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2(12)若N＜NN，做（８）。

(13)求压降ΔpEu = a4．Re a 5Δp = Eu ．ρ．W 2．ф(14) 若Δp＞Δ允，做（８）；若Δp≤Δ允，记录结果，做（８）。

注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。

2．当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T１-t2)+(T2-t1)/2 3．修正系数β一般0.7～0.9。

板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。

平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。

1.1 对数平均温差的计算当换热器传热量为dQ，温度上升为dt时，则C＝dQ／dt，将C定义为热容量，它表示单位时间通过单位面积交换的热量，即dQ＝K（th－tc）dA＝K△tdA，两种流体产生的温度变化分别为dth＝－dQ／Ch，dtc＝－dQ／Cc，d△t＝d（th －tc）＝dQ（1／Cc－1／Ch）,则dA＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·（d△t／△t），当从A＝0积分至A＝A0时，A0＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·㏑[（tho－tci）／（thi－tco）]，由于两种流体间交换的热量相等，即Q＝Ch（thi－tho）＝Cc （tco－tci），经简化后可知，Q＝KA0｛[（tho－tci）－（thi－tco）]／㏑[（tho －tci）／（thi－tco）]｝，若△t1＝thi－tco，△t2＝tho－tci，则Q＝KA0[（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）]＝KA0△tm，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。

板式换热器选型与计算方法板式换热器的选型与计算方法板式换热器的计算方法板式换热器的计算是一个比较复杂的过程，目前比较流行的方法是对数平均温差法和NTU法。

在计算机没有普及的时候，各个厂家大多采用计算参数近似估算和流速-总传热系数曲线估算方法。

目前，越来越多的厂家采用计算机计算，这样，板式换热器的工艺计算变得快捷、方便、准确。

以下简要说明无相变时板式换热器的一般计算方法，该方法是以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。

以下五个参数在板式换热器的选型计算中是必须的：总传热量(单位:kW).一次侧、二次侧的进出口温度一次侧、二次侧的允许压力降最高工作温度最大工作压力如果已知传热介质的流量，比热容以及进出口的温度差，总传热量即可计算得出。

温度T1 = 热侧进口温度T2 = 热侧出口温度t1 = 冷侧进口温度t2= 冷侧出口温度热负荷热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在换热器保温良好，无热损失的情况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为：（热流体放出的热流量）=（冷流体吸收的热流量）在进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

（1）无相变化传热过程式中Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量，W；mh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s；Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg·K)；T1,t1 ------热、冷流体的进口温度，K；T2,t2------热、冷流体的出口温度，K。

（2）有相变化传热过程两物流在换热过程中，其中一侧物流发生相变化，如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡算式为：一侧有相变化两侧物流均发生相变化，如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程式中r,r1,r2--------物流相变热，J/kg；D,D1,D2--------相变物流量，kg/s。

对于过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算，则应按以上方法分段进行加和计算。

板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G．ρ．ＣP．Δt(2)求冷热流体进出口温度t2=t1+ Q /G ．ρ ．ＣP(3)冷热流体流量Ｇ= Q / ρ ．ＣP ．(t2-t1(4)求平均温度差ΔtmΔtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T１-t2)+(T2-t1)/2(5)选择板型若所有的板型选择完，则进行结果分析。

(6)由Ｋ值范围，计算板片数范围Ｎmin，ＮmaxＮmin = Q/ Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = Q/ Kmin ．Δtm ．F P ．β(7)取板片数N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax ）若N已达Ｎmax，做（5）。

(8)取N的流程组合形式，若组合形式取完则做（7）。

(9)求Re，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a，K传热面积Ｆa = Nu ．λ / deK= 1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F= Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮＮＮ= F/ Fp+ 2(12)若N＜NN，做（８）。

(13)求压降ΔpEu = a4．Re a5Δp = Eu ．ρ．W2 ．ф(14) 若Δp＞Δ允，做（８）；若Δp≤Δ允，记录结果，做（８）。

注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。

2．当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T１-t2)+(T2-t1)/2 3．修正系数β一般0.7～0.9。

板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。

平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。

1.1 对数平均温差的计算当换热器传热量为dQ，温度上升为dt时，则C＝dQ／dt，将C定义为热容量，它表示单位时间通过单位面积交换的热量，即dQ＝K（th－tc）dA＝K△tdA，两种流体产生的温度变化分别为dth＝－dQ／Ch，dtc＝－dQ／Cc，d△t＝d（th －tc）＝dQ（1／Cc－1／Ch）,则dA＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·（d△t／△t），当从A＝0积分至A＝A0时，A0＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·㏑[（tho－tci）／（thi－tco）]，由于两种流体间交换的热量相等，即Q＝Ch（thi－tho）＝Cc （tco－tci），经简化后可知，Q＝KA0｛[（tho－tci）－（thi－tco）]／㏑[（tho －tci）／（thi－tco）]｝，若△t1＝thi－tco，△t2＝tho－tci，则Q＝KA0[（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）]＝KA0△tm，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。

板式换热器选型计算的方法及公式(1)求热负荷QQ=G．ρ．ＣP．Δt(2)求冷热流体进出口温度t2=t1+ Q /G ．ρ ．ＣP(3)冷热流体流量Ｇ= Q / ρ ．ＣP ．(t2-t1(4)求平均温度差ΔtmΔtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T１-t2)+(T2-t1)/2(5)选择板型若所有的板型选择完，则进行结果分析。

(6)由Ｋ值范围，计算板片数范围Ｎmin，ＮmaxＮmin = Q / Kmax ．Δtm ．F P ．βＮmax = Q / Kmin ．Δtm ．F P ．β(7)取板片数N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax ）若N已达Ｎmax，做（5）。

(8)取N的流程组合形式，若组合形式取完则做（7）。

(9)求Re，NuRe = W ．de / νNu =a1．Re a2．Pr a3(10)求a ，K传热面积Ｆa = Nu ．λ/ deK =1 / 1/a h+1/a c+γc+γc+δ/λ0F = Q /K ．Δtm ．β(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮ ＮＮ= F/ Fp + 2(12)若N ＜NN ，做（８）。

(13)求压降Δp Eu = a 4．Re a5Δp = Eu ．ρ．W 2．ф(14) 若Δp ＞Δ允 ，做（８）； 若Δp ≤Δ允 ，记录结果 ，做（８）。

注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。

2．当T 1-t 2=T 2-t 1时采用Δtm = (T １-t2)+(T2-t1)/23．修正系数β一般～。

板式换热器的优化选型1 平均温差△tm从公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均温差△tm是传热的驱动力，对于各种流动形式，如能求出平均温差，即板面两侧流体间温差对面积的平均值，就能计算出换热器的传热量。

平均温差是一个较为直观的概念，也是评价板式换热器性能的一项重要指标。

板式换热器流程形式选择
流程组合形式应根据换热和流体阻力计算，在满足工艺条件要求下确定。

尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近，从而得到最佳的传热效果。

因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。

虽然板式换热器各板间流速不等，但在换热和流体阻力计算时，仍以平均流速进行计算。

由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上，拆装方便。

根据介质的流量和温差，可以分为成单流程、双流程、三流程及多流程等形式换热器。

1、单流程板式换热器是指介质在换热器内流过一个流程。

2、双流程板式换热器是指介质在换热器内折返流过两个过程。

3、用多流程板式换热器，换热器的四个接口就不能在同一侧的夹紧板上，进出口要位于前后两个夹紧板上。

4、板式换热器流程的选择方法与标准
（1）一般情况下，在选择流程时，尽可能采用单程 ( 全并联 ) ，使设备在使用时拆卸维修都比较方便。

若要采用多流程，各流程中通常安排相同的流道数。

（2）对于板型对称、冷热介质流量相当的情况，宜采用等程布置，使介质流向为全逆流，获得最大的平均温差。

（3）当板间流速一定时，流道数的多少取决于流量的大小。

（4）当两侧不等程时，逆流和顺流会交替出现。

（5）两侧流量相差较大时，流量小的一侧应采用多程布置，以提高
流速，增强换热效果。

（6）流道数的确定受板间流速的影响，而板间流速的选取有一定的范围，同时还受到允许压降的制约。

选型设计原则及方法1、板式换热器选型设计原则为某一工艺过程选型设计板式换热器时，要考虑其设计压力、设计温度、介质特性和经济性等因素。

（1）单板面积的选择单板面积过小、则板片数目多，占地面积大，阻力降减少；反之，单板面积过大，则板片数目少，占地面积小，阻力降增大，但是难以保证适当的板间流速。

因此，一般单板面积可按角孔流速为6m/s左右考虑。

（2）板间流速的选取流体在板间的流速，影响换热性能和压力降。

流速高，换热系数高，阻力降也增大；反之，则相反。

一般取板间流速为0.2-0.8m/s，且尽量使两种流体板间速度一致。

流速小于0.2m/s时，流体达不到揣流状态，且会形成较大的死角区；流速过高会导致阻力降剧增，气体板间流速一般不大于10m/s。

（3）流程的确定两侧流体的流量大致一致时，应尽量按等程布置；当两侧流体的流量相差较大时，则流量小的一侧按多流程布置或采用不等截面通道的板式换热器。

另外，当某一介质的温升或温降幅度较大时，也可采用多流程。

有相变发生的一侧一般均为单流程，且接口方式为上进下出。

在多程换热器中，一般对同一流体在各流程中应采用的流道数。

换热器压降修正系数，单流程时取1.2~1.4，2~3流程取1.8~2.0，4~5流道取2.6~2.8。

（4）流向的选取单相换热时，逆流具有最大的平均温差，一般在板式换热器的设计中要尽可能把流体布置为逆流。

两侧流体为等流程时，为逆流；当两侧流体为不等流程时，顺流与逆流交替出现，平均温差要小于纯逆流时。

2、板式换热器的选型计算方法：（1）换热器选型计算公式：Q=K·F·△tm式中：Q——热流量（W）△tm——对数平均温差（℃）F——传热面积（m2）板式换热器在实际运行中，由于污垢、水流不均等情况影响，需在上式中引入修正系数ß（一般取0.7~0.9），因此，实际使用时，上式为：Q=ß·K·F·△t（2）估算法可按下面估算：当板间流速为0.3~0.7m/s时水（汽）——水K=3000~7000；水（汽）——油K=400~1000油——油K=175~400补充一点，供各位讨论：（1）单板面积的选择一般板式换热器选择首先是按流速确定角孔直径，角孔处流速一般控制在6m/s，当板片角孔确定后，板片的系列就能确定了。