热交换器设计选型

最全面的板式换热器知识（原理、结构、设计、选型、安装、维修）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，通过板片进行热量交换。

板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。

它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。

本课件由暖通南社独立完成整合编辑，欢迎转载，但请注明出处。

板式换热器基本结构及运行原理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。

钎焊换热器结构板式换热器主要结构⒈板式换热器板片和板式换热器密封垫片⒉固定压紧板⒊活动压紧板⒋夹紧螺栓⒌上导杆⒍下导杆⒎后立柱由一组板片叠放成具有通道型式的板片包。

两端分别配置带有接管的端底板。

整机由真空钎焊而成。

相邻的通道分别流动两种介质。

相邻通道之间的板片压制成波纹。

型式，以强化两种介质的热交换。

在制冷用钎焊式板式换热器中，水流道总是比制冷剂流道多一个。

图示为单边流，有些换热器做成对角流，即：Q1和Q3容纳一种介质，而Q2和Q4容纳另一种介质。

板式换热器所有备件都是螺杆和螺栓结构，便于现场拆卸和修复。

运行原理板式换热器是由带一定波纹形状的金属板片叠装而成的新型高效换热器,构造包括垫片、压紧板（活动端板、固定端板）和框架（上、下导杆，前支柱）组成，板片之间由密封垫片进行密封并导流,分隔出冷/热两个流体通道,冷/热换热介质分别在各自通道流过,与相隔的板片进行热量交换，以达到用户所需温度。

每块板片四角都有开孔，组装成板束后形成流体的分配管和汇集管，冷/热介质热量交换后，从各自的汇集管回流后循环利用。

换热原理：间壁式传热。

单流程结构：只有2块板片不传热－头尾板。

双流程结构：每一个流程有3块板片不传热。

板片和流道通常有二种波纹的板片(L 小角度和H 大角度)，这样就有三种不同的流道(L,M 和H)，如下所示：L：小角度由相邻小夹角的板片组成的通道。

换热器的选型和设计指南
热交换器选型与设计指南
一、热换器的选型
1、热换器类型
根据热换器工作的原理和结构特征，热换器可以分为流体直接交换器（Direct-Fluid Exchangers）、保温热换器（Heat-Preserving Exchangers）、热管（Heat Pipes）和热泵（Heat Pump）。

（1）流体直接交换器
流体直接交换器是最普遍的热换器类型，它是由连接在同一个容器内两个不同流体进行直接交换的，可以分为板式热换器（Plate Heat Exchanger）、管式热换器（Tube Heat Exchanger）、管壳式热换器（Tube-shell Heat Exchanger）、换热器（Exchanger）、板管式换热器（Plate-Tube Exchanger）等几种。

（2）保温热换器
保温热换器是通过在热换器内部设置一层隔热材料，使得一个流体和另一个流体不能直接接触，而是通过隔热材料进行热量交换的热换器，它包括直管保温器（Straight-TubeHeatPreservingExchanger）、折管保温器（Folded-TubeHeatPreservingExchanger）以及缠绕管保温器（Coil-TubeHeatPreservingExchanger）等几种。

（3）热管
热管是一种将热能以流体的形式进行输送的装置，它是由一段密封的
金属管束和一段或多段的循环管组成，通常将其称为柔性热管
（ Flexible Heat Pipes），也可以称为硬性热管（Rigid Heat Pipes）。

（4）热泵。

热交换器的选型和设计指南三2010-01-26 20:15:11 来源：热泵热水器技术网浏览：136次11管壳式换热器的设计要点换热器的设计过程包括计算换热面积和选型两个方面。

有关换热器的选型问题，前面已经讲过了，下面主要介绍管壳式换热器的设计要点及如何分析计算结果、调整计算，而设计出满足工艺需要的、传热效率高的换热器。

11.1设计计算的基本模型及换热器的性能参数换热器的性能主要是通过下列公式来描述的。

a.冷、热两流体间热量平衡Qreq=(WCpΔT)hot=(WCpΔT)coldW--流体质量流量Cp--流体的比热hot--热流体cold--冷流体ΔT--进出口温度差b.传热率方程Qact=(A)(ΔTm)(1/ΣR)ΣR=(1/hi)o+(1/ho)o+(Rf)o+(Rw)oΣR--总热阻A--传热面hi、ho--分别为两流体的传热膜系数Rf--两流体的污垢热阻Rw--金属壁面热阻ΔTm--平均温度差O--通常换热计算以换热管外表面为基准c.传热率的估算Qact≥Qreqd.对压力降的限制条件(ΔPi)act≤(ΔPi)allow(ΔPo)act≤(ΔPo)allowΔP--压力降下标i表示管内下标o表示管外11.2换热器的计算类型换热器的计算类型常分为设计计算和校核计算两大类。

换热器计算一般需要三大类数据：结构数据、工艺数据和物性数据，其中结构数据的选择在换热器中最为重要。

在管壳式换热器的设计中包含有一系列的选择问题，如壳体型式、管程数、管子类型、管长、管子排列、折流板型式、冷热流体流动通道方式等方面的选择。

工艺数据包括冷、热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压降及污垢系数等。

物性数据包括冷、热流体在进出口温度下的密度、比热容、粘度、导热系数、表面张力。

a.设计计算 Design设计计算就是通过给定的工艺条件，来确定一台未知换热器的结构参数，并使其结构最优、尺寸最小。

对设计计算应先确定下列基本的几何参数：－－管长－－管间距－－流向角－－换热管外径及管壁厚b.校核计算 Rating校核计算就是评估一台已知换热器的传热性能，即通过校核设备的几何尺寸来看其是否能满足传热要求。

化工原理课程设计管壳式换热器选型姓名：学号：10091693班级：工092指导老师：袁萍前言1.换热器的设备简介传热是热能从热流体间接或直接传向冷流体的过程。

其性质复杂，不但要考虑经过间壁的热传导，而且要考虑到间壁两边流体的对流传热，有时还须考虑到辐射传热。

在化学工业中常遇到的热交换问题，根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。

其中间壁式换热器詹用量最大，据统计，这类换热器占总用量的99%。

间壁式换热器又可分为管壳式和板壳式换热器两类，其中管壳式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性，在长期的操作过程中积累了丰富的经验，其设计资料基本齐全，在许多国家都有了系列化的标准。

因此，作为广泛应用于各个领域的工业设备，它在国民经济中具有非常重要的作用。

换热器（英语翻译：heat exchanger），是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。

管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器、双重管式换热器、填料函式换热器和双管板换热器等。

前3种应用比较普遍。

固定管板式换热器的结构：主要有外壳、管板、管束、顶盖（又称封头）等部件构成。

它的特点是结构简单，没有壳侧密封连接，相同的壳体内径排管最多，在有折流板的流动中旁路最小，管程可以分成任何管程数，因两个管板由管子互相支撑，故在各种管壳式换热器中它的管板最薄，造价最低，因而得到广泛应用。

这种换热器的缺点是：壳程清洗困难，有温差应力存在。

这种换热器适用于两种介质温差不大，或温差较大但壳程压力不高及壳程介质清洁，不易结垢的场合。

在满足工艺过程要求的前提下，换热器应达到安全与经济的目标。

换热器设计的主要任务是参数选择和结构设计、传热计算及压降计算等。

设计主要包括壳体形式、管程数、换热管类型、管长、管子排列、管子支承结构、冷热流体的流动通道等工艺设计和封头、壳体、管板等零部件的结构、强度设计计算。

板式换热器选型设计的基本原则目录1.板式换热器选型三大原则 (1)2.板式换热器选用主要考虑参数 (2)3.板型选择 (2)4.流程和流道的选择 (3)5.板间流速的选取 (3)6.流向的选取 (3)7.压降校核 (4)8.其它注意事项 (4)1.板式换热器选型三大原则板式换热器选型需要遵循3个原则：板型、流程和流道和压降校核。

这三个方面也是板式换热器选型最重要的部分。

第一大原则：看板型1.板型或波纹式应根据换热场合的实际需要确定。

2.对于流量大、允许压降小的情况，应选用阻力小的板型，否则，应选用阻力大的板式。

3.根据流体压力和温度，确定是选择可拆卸式换热器还是钎焊式换热器。

4.在确定板型时，不宜选择单板面积过小的板，以避免板数过多、板间流量小、传热系数低。

对于较大的换热器，这个问题更应引起重视。

第二大原则：看流程和流道流程是指板式换热器中一种介质在同一流动方向上的一组并联的流道。

流道是指板式换热器中由相邻两块板组成的介质流道。

一般是将几个流道并联或串联，形成冷热介质通道的不同组合。

应根据传热和流体阻力计算确定流程组合形式，并满足工艺条件要求。

尽量使冷、热水通道中的对流换热系数相等或接近，以获得最佳的换热效果。

第三大原则：看压降校核在板式换热器的设计选型中，一般对压降有一定的要求，因此应进行校核。

如果校验压降超过允许压降，则需要重新计算设计和选型，直至满足工艺要求。

2.板式换热器选用主要考虑参数1.冷侧介质、热侧介质热交换介质和介质的物理参数与板式换热器板和垫片材料的选择以及板波纹形状有很大关系热交换介质的物理参数包括粘度、密度、比热、导热系数等2,冷侧进出口温度，热侧进出口温度3,冷侧介质和热侧介质所需压力损失用于选择有压降损失要求的板式换热器，设计和选择时应检查压力损失，如果压降超过允许范围，应重新选择、计算和审查热交换器，直到满足工艺要求4.流量或热交换面积5.工作条件和应用领域6.产品应用区域如果板式换热器用于供暖行业，还可以提供换热区域和应用区域。

[键入文字]
换热器设计及选型应满足哪些要求
你对换热器了解吗？什么是换热器呢？换热器，就是指一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备，化工，石油等近30多种产业，相互形成产业链条。

 今天我要为大家讲解换热器的相关知识。

换热器，又称热交换器。

是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。

在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。

换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备，化工，石油等近30多种产业，相互形成产业链条。

为了适应发展的需要，中国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。

完善的换热器设计或选型时应满足基本要求。

今天我就来为大家讲解换热器以及换热器设计的相关知识。

 换热器原理
 换热器原理是什么？换热器的流向一般有两种，顺流和逆流。

顺流时，入口处两流体的温差最大，并沿传热表面逐渐减小，至出口处温差为最小。

逆流时，沿传热表面两流体的温差分布较均匀。

在冷、热流体的进出口温度一定的条件下，当两种流体都无相变时，以逆流的平均温差最大顺流最小。

 同样传热量的条件下，逆流可使温差增大，传热面积减小;若传热面积不变，逆流可
1。

全热交换器的选型指南全热交换器是一种高效的能量回收设备，在建筑领域中广泛应用。

在选择全热交换器时，需要考虑多个因素，以确保所选设备能够满足需求并具有最高的性能。

1. 流量需求首先确定需要处理的空气流量，这将有助于确定需要选择的全热交换器的面积大小。

根据建筑的类型和功能，空气流量需求可能会不同。

例如，在居住建筑中，通常需要较低的空气流量，而在商业或医疗建筑中，可能需要更高的空气流量。

2. 效率全热交换器的效率是选择设备时非常重要的考虑因素。

效率通常是根据回收的热量百分比来衡量的。

这意味着，如果设备的效率为80％，则可以回收80％的热能。

通常，选择高效的设备可以确保回收更多的热量，并以此减少能源浪费。

3. 清洁度和维护全热交换器需要定期清洁和维修，以确保设备的有效运行。

因此，在选择设备时，应考虑如何做到易于清洁和维修。

例如，设备的清洁应是方便并易于完成的，这样可以减少故障率和停机时间。

4. 适应性和灵活性全热交换器必须适应各种空气质量和温度范围。

因此，在选择设备时，应检查其适应性和灵活性。

例如，设备应能够适应高温、潮湿或污染环境下的工作。

5. 噪音水平全热交换器必须在所安装的环境中产生最小的噪声水平。

在选择设备时，应检查其噪音水平并确保其不会对工作环境或居住环境造成干扰。

6. 设备成本全热交换器的成本因品牌、型号和尺寸等因素而异。

在选择设备时，必须考虑其成本，并确保与性能相比有一个合理的价格。

在预算有限的情况下，可以考虑低成本或中等成本的设备，但要确保其符合流量需求、效率和质量要求。

7. 能量回收类型全热交换器有多种类型，不同类型的设备可用于不同的回收方式，如湿式回收、干式回收和泄露回收等。

在选择设备时，应根据需要选择最适合的类型。

例如，在工业生产中，可以选择使用湿式回收设备，而在办公楼中，可以使用干式回收设备。

8. 安全性全热交换器必须满足特定的安全标准。

在选择设备时，应确保其符合所有必要的安全标准，以最大限度地保障工作人员和建筑物的安全。

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。

板式与壳管式换热器比较说明-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1板式与壳管式换热器比较说明换热器是空调设备用来实现冷热流体之间热量交换的部件，是空调设备必不可少的组成部分，也是决定设备换热效率、节能效果的重要因素之一。

目前空调设备常用的换热器主要有两大类：一类是壳管式换热器，另一类是板式换热器，下面将针对两种换热器的特点予以比较说明，并提出选型的参考意见，供客户参考。

1.板式换热器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换热器。

各种板片之间形成薄矩形通道，冷热流体分别在板片间形成的窄小而曲折的通道中流过，通过板片进行换热。

2.壳管式换热器壳管式换热器是在个圆筒形壳体内设置许多平行管子（也称管束），让冷热流体分别从管内空间（称为管程）和管外空间（称为壳程）流过进行热量交换。

壳管式换热器是目前应用最广泛的一种，在所有换热设备中占主导地位。

3.两种换热器比较壳管式换热器长期使用换热效率优于板式换热器板式换热器刚投入使用时换热效率略优于壳管式换热器，但由于板式换热器流体通过的毛细通道既多且狭窄，流体中的水垢或脏物附着在板换的内壁上，就会造成板换传热部位的结垢和腐蚀，导致主机换热效率降低，制冷输出力大幅衰减，单位制冷量能耗上升，运行成本增加。

必须定期对板换进行清洗，且板换使用时间越长，清洗周期越短。

板换清洗不可能做到绝对干净，久而久之，板式换热器的换热效率随使用时间的增加而降低，影响空调的使用效果。

壳管式换热器管束通过管板固定，各管之间的间隙较大，不会出现堵塞的现象，因此，长期使用不会降低换热器的换热效率。

壳管式换热器使用安全性优于板式换热器板式换热器由于流道狭窄，流体在进入流道时容易出现分流不均，非常容易出现因流量少而导致流体结冰，堵塞冻坏板换的现象，板换一旦冻坏，则无法维修必须更换，增加主机维护成本。

壳管式换热器流体通道间隙大，流量均匀，避免了上述“冰堵”现象的发生，能够稳定、安全的运行。

北京某城市综合体项目换热站板式 热交换器设计选型指导建议鹏瑞利美融加四（北京）置业有限公司 张丽茹* 南京博森科技有限公司北京分公司 董玉平 北京富力城房地产开发有限公司 杨建军摘 要 以地产公司设计管理者的角度，以北京某综合体项目换热站板式换热器在设备排产前应注意的事项为例出发，从设计是否合理性、是否满足现行规范、造价、施工等方面阐述板式换热器在设备排产前必须要明确的事项，并阐述了作为一个设计管理者对图纸及设备技术参数应把控的要点，希冀能对暖通空调系统中板式热交换器设计选型及材质确定等方面有所借鉴。

关键词 综合体建筑；换热站板式热交换器Design and Selection of Plate Heat Exchanger in Heat Exchange Stationof a City Complex Project in BeijingZhang Liru, Dong Yuping and Yang JianjunAbstract In this paper, from the perspective of design managers of real estate companies, taking the matters needing attention of plate heat exchanger in heat exchange station of a complex project in Beijing as an example, this paper expounds the matters that must be clear before the equipment exhaust from the aspects of rationality of design, compliance with current specifications, cost and construction, etc., It also describes the key points that a design manager should control the drawings and technical parameters of the equipment, hoping to provide reference for the design and selection of plate heat exchanger and material determination in HVAC system.Keywords Complex Building; Plate heat exchanger in heat exchange station0 引言该项目位于北京市通州区运河核心区，总建筑面积约78.3万m 2，地上约51.7万m 2，地下（不含地块间）约27.4万m 2。

板式热交换器选型计算板式热交换器是目前常见的一种热交换设备，广泛应用于工业制造、能源、化工等领域。

在进行板式热交换器的选型计算时，需要考虑到诸多因素，包括传热系数、换热面积、压降、材料选择等等。

下面将从这几个方面来介绍板式热交换器的选型计算。

首先是传热系数的计算。

传热系数是影响板式热交换器换热效果的一个重要因素，可以通过Stanton数进行计算。

Stanton数与输送流体的流速、流量、温度差等有关。

在进行传热系数计算时，需要根据具体工况和流体流速等参数进行估算，可以根据经验公式进行计算。

其次是换热面积的计算。

换热面积是决定板式热交换器换热能力的重要指标，直接影响到换热器的选型。

换热面积的计算可以通过传热系数和传热功率来进行，在确定了传热系数后，可以根据需要的传热功率来计算出所需的换热面积。

接下来是压降的计算。

压降是指在流体通过板式热交换器时，由于阻力产生的压力降低。

压降的大小会影响到流体的流量和流速，进而影响到换热效果。

在进行压降的计算时，需要根据流体的性质和压降设计值，结合实际的工作条件进行计算。

最后是材料选择的问题。

板式热交换器的制作材料有很多种，包括不锈钢、钛合金、镍基合金等。

材料的选择需要根据流体的性质、工作温度、腐蚀性等因素来确定。

选择合适的材料可以保证板式热交换器的安全稳定运行。

除了以上几个方面的计算，还需考虑实际工艺、设备的可靠性、维护保养等其他因素，从而对板式热交换器进行综合评估和选型计算。

当然，这些计算只是初步的估算，还需要实际情况验证，并在设计过程中进行调整和优化。

总之，板式热交换器的选型计算是一个综合考虑多个因素的过程，需要根据具体工况和需求进行计算和优化。

通过合理的选型计算，可以提高板式热交换器的热效率，实现更好的换热效果。

热交换器选型计算方法
•
•如何选配适用的热交换器，公式说明如下：
•热交换器的散热能力= Qt÷ΔT×系数= （Qi+Qr）÷（T1-T2）×系数
•=（柜内耗散功率+光照辐射热）÷（柜内目标温度值- •环境最高干球温度）×系数
•其中：Qt=Qi+Qr
Qt：机柜所产生的总热量（单位：W ）；
•Qi：柜内耗散功率，即机柜内所产生的总热量（单位：W ）
Qr：光照辐射热，即机柜外传至机柜内的热量（单位：W ）
Qr=200*A ÷3
• A ：机柜的表面积（单位：m2）
•ΔT=T1-T2（单位：℃）T1: 柜内目标温度；
•T2: 柜外环境最高干球温度。

•机柜外型尺寸为：1000*2000*500mm
柜内耗散功率为600W（基本上柜内耗散功率为柜内元器件额定功率的10%~15% ；
柜内目标温度为45℃，柜外环境最高干球温度为35℃
计算：
•机柜表面积为：
•A=1*2*2+0.5*2*2+0.5*1*2=7m2；
•机柜外传至机柜内的热量：Qr=200*A ÷3=200*7÷3=467W
•柜内耗散功率为：Qi=600W
机柜所产生的总热量：Qt=Qi+Qr=600+467=1067W
•热交换器的散热能力= Qt÷ΔT×系数
•= 1067÷（45-35）×1
•=106.7W/K
选择型号为110W/K的热交换器。

注：1、此公式中的系数因使用地区环境的不同，以特定情况而定，一般为1.
2、此选型公式仅供参考！。