换热设备选型
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气气板式换热器选型计算1. 引言气气板式换热器是一种常用于热力系统中的换热设备,它通过板式结构将热量从气体A传递给气体B,实现热能的转移和利用。
在实际应用中,我们需要进行换热器的选型计算,以确定最合适的换热器尺寸和参数。
本文将介绍气气板式换热器的选型计算方法,并给出一个实例以供参考。
2. 换热器选型计算方法2.1 确定热负荷在进行换热器选型计算之前,首先需要明确热负荷,即所需传热的热量。
热负荷的计算通常通过以下公式得到:Q = m * (h2 - h1) (1)其中,Q为热负荷(单位:kW),m为气体A的质量流量(单位:kg/s),h1为气体A的入口焓值(单位:kJ/kg),h2为气体A的出口焓值(单位:kJ/kg)。
2.2 确定热传导面积热传导面积是指换热器中用于热量传递的表面积。
在进行换热器选型计算时,需要根据热负荷确定热传导面积。
热传导面积的计算可以通过以下公式得到:A = Q / (U * (ΔTm)) (2)其中,A为热传导面积(单位:m2),Q为热负荷(单位:kW),U为换热器的传热系数(单位:W/(m2·K)),ΔTm为气体A和气体B的平均温差(单位:K)。
2.3 确定气体A和气体B的传热系数换热器的传热系数U反映了换热效果的好坏,需要根据具体情况进行确定。
通常情况下,可以通过以下公式近似计算气体A和气体B的传热系数:U = 1 / R (3)其中,R为换热器的总传热阻力。
2.4 确定换热器的总传热阻力换热器的总传热阻力包括板间阻力、壁阻力和接触阻力等。
在进行换热器选型计算时,需要根据具体的换热器结构和工艺参数确定总传热阻力。
总传热阻力的计算方法比较复杂,通常需要借助专业的软件或手册进行计算。
3. 实例演算假设我们需要为一个热力系统中的空气进行换热,已知空气的质量流量为1 kg/s,入口温度为150℃,出口温度为100℃,换热器的传热系数为1000W/(m^2·K)。
一、换热器类型的选取1.换热器分类:(1)按照使用目的分类:冷却器、加热器、再沸器、冷凝器等;(2)按照结构分类:管壳式、板式、管式等。
2.换热器的类型选择换热器的类型很多,每种型式都有特定的应用范围。
在某一种场合下性能很好的换热器,如果换到另一种场合可能传热效果和性能会有很大的改变。
因此,针对具体情况正确地选择换热器的类型,是很重要的。
换热器选型时需要考虑的因素是多方面的,主要有:1) 热负荷及流量大小2) 流体的性质3) 温度、压力及允许压降的范围4) 对清洗、维修的要求5) 设备结构、材料、尺寸、重量6) 价格、使用安全性和寿命在换热器选型中,除考虑上述因素外,还应对结构强度、材料来源、制造条件、密封性、安全性等方面加以考虑。
所有这些又常常是相互制约、相互影响的,通过设计的优化加以解决。
针对不同的工艺条件及操作工况,我们有时使用特殊型式的换热器或特殊的换热管,以实现降低成本的目的。
因此,应综合考虑工艺条件和机械设计的要求,正确选择合适的换热器型式来有效地减少工艺过程的能量消耗。
对工程技术人员而言,在设计换热器时,对于型式的合理选择、经济运行和降低成本等方面应有足够的重视,必要时,还得通过计算来进行技术经济指标分析、投资和操作费用对比,从而使设计达到该具体条件下的最佳设计。
3.管壳式换热器管壳式换热器的应用范围很广,适应性很强,还具有容量大、结构简单、造价低廉、清洗方便等优点,因此它在换热器中是最主要的型式。
以下内容均用于管壳式换热器二、工艺条件的选定1.压降较高的压降值导致较高的流速,因此会导致较小的设备和较少的投资,但运行费用会增高,较低的允许压降值则与此相反。
所以,应该在投资和运行费用之间进行一个经济技术比较。
换热器的压降可以参考相关的经验数据。
允许压降必须尽可能加以利用,如果计算压降与允许压降有实质差别,则必须尝试改变设计参数。
在设计中要充分利用允许压降用;而增加一点压降会增加很大的经济性,则应再行设计并考虑增加允许压降的可能性。
板式换热器选型1. 引言板式换热器是一种常用的热交换设备,广泛应用于化工、石油、电力、制药等行业。
在选型板式换热器时,需要考虑多个因素,如流体性质、流量、压力损失、换热面积和材料选择等。
本文将介绍板式换热器选型的主要考虑因素和一般步骤。
2. 流体性质在板式换热器选型过程中,首先需要了解流体的性质,包括温度、压力、粘度、导热系数等。
这些参数将决定换热器的尺寸和换热效果。
通常,流体的物性参数可以通过实验或文献查阅来获取。
3. 流量和温度差在确定了流体性质后,下一步是确定流体的流量和所需的温度差。
流量通常由生产工艺和换热要求决定。
温度差则取决于流体的入口温度和出口温度之间的差值。
这些参数将对换热器的效率和尺寸有重要影响。
4. 压力损失在板式换热器中,流体在流动过程中会产生压力损失。
这是因为换热器内部的板片和流道会阻碍流体的流动。
为了保持合理的流体压力,需要确定所能容忍的最大压力损失。
在选型时,需要比较不同换热器的压力损失值,选择最合适的。
5. 换热面积换热面积是板式换热器的重要参数,决定了换热器的换热效果。
面积越大,换热效果越好,但也会增加成本和尺寸。
在选型过程中,需要考虑流体流量、温度差和换热要求,确定适当的换热面积。
6. 材料选择在板式换热器选型中,材料选择是一个关键因素。
不同的流体对材料的要求不同,如耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性等。
同时,还需要考虑材料的成本和可供性。
选择适合的材料可以提高换热器的使用寿命和性能。
7. 选型步骤综合考虑以上因素,板式换热器的选型步骤如下: - 确定流体的性质和流量 - 计算所需的温度差和压力损失 - 根据流体性质和换热要求选择合适的材料 - 根据面积要求选择合适的换热器尺寸 - 比较不同型号的换热器,选择最佳选型8. 结论通过对板式换热器选型的介绍,我们了解到了选型时需要考虑的主要因素和一般步骤。
在实际应用中,还需要结合具体的工艺要求和经济条件进行综合考虑,以选择最合适的板式换热器型号。
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。
板式换热器选型计算书目录1、目录 12、选型公式 23、选型实例一(水-水) 34、选型实例二(汽-水) 45、选型实例三(油-水) 56、选型实例四(麦芽汁-水) 67、附表一(空调采暖,水-水)78、附表二(空调采暖,汽-水)89、附表三(卫生热水,水-水)910、附表四(卫生热水,汽-水)1011、附表五(散热片采暖,水-水)1112、附表六(散热片采暖,汽-水)12板式换热器选型计算1、选型公式a 、热负荷计算公式:Q=cm Δt 其中:Q=热负荷(kcal/h )、c —介质比热(Kcal/ Kg.℃)、m —介质质量流量(Kg/h )、Δt —介质进出口温差(℃)(注:m 、Δt 、c 为同侧参数) ※水的比热为1.0 Kcal/ Kg.℃b 、换热面积计算公式:A=Q/K.Δt m其中:A —换热面积(m 2)、K —传热系数(Kcal/ m 2.℃) Δt m —对数平均温差注: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)Δt max -Δt min T1Δt maxΔt minΔt max 为(T1-T2’)和(T1’-T2)之较大值Δt min 为(T1-T2’)和(T1’-T2)之较小值 T2’ T1’c 、板间流速计算公式:T2其中V —板间流速(m/s )、q----体积流量(注意单位转换,m 3/h – m 3/s )、 A S —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: 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。
选型实例一(卫生热水用:水-水)LnΔt m =1、使用参数一次水进水温度:90℃一次水流量:50m3/h一次水出水温度:70℃二次水进水温度:10℃二次水流量:20m3/h二次水出水温度:60℃2、热负荷Q=cmΔt=1×50×1000×(90-70)=1,000,000Kcal/h3、初选换热面积平均温差Δtm=(70-10)-(90-60)/ ln(70-10)/(90-60)=43.3℃传热系数取K=3000K cal/h·℃面积A=Q/K.Δtm=1,000,000/3000×43.3=7.7m2取设计余量17%(如介质比较洁净不易结垢,设计余量可偏小些。
汽-水换热设备选型说明**华鑫电厂集中供热东区20万㎡首站工程设备选型说明一、工程概况本工程为**华鑫电厂集中供热东区首站工程,设计供热能力20万㎡,供热半径约1km,换热形式为汽-水换热。
二、设计参数1、蒸汽侧设计参数:介质为蒸汽,根据热力公司提供的参数,蒸汽压力0.5MPa,温度180℃。
2、水侧设计参数:介质为高温热水,温度为110/70℃。
三、工艺设备选型1、汽-水换热器〔70%负荷〕换热形式:汽-水换热设备形式:卧式管壳式汽-水换热器设备数量及运行方式:共设2台,并联运行订货参数:单台换热量9.0MW,承压能力1.6MPa 换热面积计算参数:蒸汽压力0.5MPa,温度180℃;水侧供回水温度110/70℃2、循环水泵〔DN350管〕设备形式:立式单级离心泵设备数量及运行方式:共设2台,一用一备,变频控制设备参数:流量360m3/h,扬程42m,功率75KW;3、补水泵补水泵配置两台,一台为正常补水泵,一台为事故补水泵,均采用变频控制,水泵参数如下:(1)正常补水泵设备形式:多级立式离心泵设备参数:流量7.5m3/h,扬程42m,功率3KW(2)事故补水泵设备形式:多级立式离心泵设备参数:流量15m3/h,扬程42m,功率7.5KW4、除污器〔法兰式、泵前〕换热站内二次侧除污器采用立式扩容式除污器,处理后水质为:浊度(FTU)≤5.0。
设备参数:进出水口径DN300,压力等级1.6MPa,最大处理流量400t/h5、补水箱补水箱用于储存凝结水并用作系统补水箱,设置1台,外形尺寸为3000某2000某2000mm(h),有效容积10m3,补水箱制作参照国标图集03R401-26、仪表、阀门(1)蒸汽侧阀门蒸汽侧关断阀门采用闸阀Z41H系列,压力等级2.5MPa。
换热器蒸汽进口设置调节阀。
(2)其他仪表、阀门本换热站内关断阀门采用球阀Q41H系列或者双向硬密封蝶阀DS341H系列。
2、当前设计缺少站房所在地的《地质勘察报告》及规划部门的规划定点意见,请建设单位尽快提供,以完善站房土建局部设计。
换热器的选型和设计指南换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于各个行业和领域,包括化工、石油、电力、食品等。
换热器的选型和设计至关重要,直接影响设备的热效率和工作效果。
本文将从选型和设计的角度,提供一些指南和建议。
一、换热器的选型指南1.确定换热器的功能:在选择换热器之前,需要明确所需的热交换功能,例如加热、冷却、蒸发、凝结等。
同时还需考虑所需的传热方式,如对流传热、辐射传热等。
2.确定换热器的工作参数:根据具体的应用需求,确定换热器的工作参数,包括流体的温度、压力、流量等。
这些参数将直接影响换热器的尺寸、型号和材料选择。
3.选择适当的换热器类型:根据应用需求和流体性质,选择合适的换热器类型,包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
每种类型都有其适用的特点和限制,需要根据具体场景进行选择。
4.评估换热器的热性能:除了换热器类型,还需评估不同换热器的热性能,包括传热系数、压降、能耗等。
通过对不同类型和厂家的换热器性能进行比较,选择性能最佳的产品。
5.考虑维护和清洁:换热器在使用过程中需要进行维护和清洁,因此需要选择易于维护和清洁的换热器类型和结构。
同时还需考虑清洗液的使用、清洗方法等。
二、换热器的设计指南1.确定换热面积:根据流体的热交换需求和换热器的热传递特性,计算和确定所需的换热面积。
换热面积的大小将直接影响换热器的尺寸和材料成本。
2.确定流体流动方式:根据流体的性质和热交换需求,确定流体的流动方式,包括并流、逆流等。
不同的流动方式将影响换热器的传热效果和压降。
3.选择合适的材料:根据工作环境和流体的性质,选择合适的材料,包括换热管的材料、壳体材料等。
需要考虑材料的耐腐蚀性、强度和耐高温性能。
4.考虑换热器的安全性:换热器设计时需考虑安全因素,包括避免流体泄漏、冲击和爆炸等。
需要确保换热器的结构强度和密封性能,以及安装和使用过程中的安全措施。
5.优化换热器设计:通过计算和模拟,优化换热器的设计,包括优化流体流动路径、调整管束布置、增加换热面积等,以提高换热器的热效率和运行性能。
板式换热器设计选型计算方法和步骤板式换热器是一种常用的热交换设备,用于将热量从一个流体传递到另一个流体,常用于工业生产和暖通空调系统等领域。
在进行板式换热器设计的时候,需要进行选型计算,确保选用适合的设备。
以下是板式换热器设计选型计算的方法和步骤。
1.确定换热要求:在进行选型计算之前,首先需要明确换热器的换热要求。
需要确定的参数包括热量传递量、流体的流量及温度等。
根据实际应用需求,可以计算出所需要的传热面积。
2.确定流体性质:在进行选型计算之前,需要明确流体的物理性质,如密度、比热容、导热系数等。
这些参数将用于计算换热器的传热系数以及流体流量。
3.确定换热器类型:根据实际需求和换热要求,确定适合的换热器类型。
常见的板式换热器类型包括波纹板式换热器、平板式换热器和多馏分板式换热器等。
4.计算换热面积:根据给定的热量传递量和流体的物理性质,可以计算出所需的传热面积。
传热面积的计算公式为:A=Q/(U·ΔTm),其中Q 为热量传递量,U为整体传热系数,ΔTm为全平均温差。
5.确定流体侧压降:计算流体在板式换热器内的压降,确保流体正常流动。
可以使用经验公式或流体力学计算方法来进行压降的计算。
6.选择合适的传热板:根据流体的流动性质和换热要求,选择合适的传热板。
传热板的选择应考虑其传热效果、耐腐蚀性、结构强度等因素。
7.确定板片数量:根据计算得到的传热面积和板片的面积,可以计算出所需的板片数量。
板片数量的选择应根据实际运行要求来确定,以确保换热器具有足够的传热面积。
8.确定板片间距和通道宽度:根据流体的流量和换热要求,确定板片间的间距和通道的宽度。
这些参数将影响流体的流速、压降以及换热效果。
9.进行换热器的设计绘图:根据以上计算结果,进行换热器的设计绘图。
绘图应包括换热器的尺寸、管道连接方式、流体进出口位置等详细信息。
10.进行换热器的性能验证:进行换热器的性能验证和参数调整,确保设计的换热器符合实际使用要求。
换热器的选型和设计指南一、概述1.选型原则2.工艺参数的选取3.计算方法4.结构设计二、分类及结构特点1.按照换热器作用原理分类1.1间壁式换热器(冷热流体不允许混合的场合各种管式和板式换热)1.2直接接触式换热器(凉水塔、洗涤塔、文氏管、喷射冷凝器)1.3蓄热式换热器1.4中间载热体式换热器2.按照换热器用途分类2.1 加热器2.2 预热器2.3 过热器2.4 蒸发器2.5 再沸器2.6 冷却器2.7 冷凝器3.按换热器传热面形状和结构分类3.1 管式换热器3.2 板式换热器3.3 特殊形式换热器4.按换热器所用材料分类4.1 金属材料换热器4.2 非金属材料换热器:表1.1三、选型需要考虑的因素1.热负荷(显热+潜热的变化量)2.流体流量的大小3.流体的性质4.流体在换热器中的温度及温度的变化5.流体允许的压降6.对清洗、维修的要求7.设备结构的制造与材料8.价格、使用安全性与寿命9.技术经济指标的分析3.1 管壳式换热器的选型3.1.1. 适用范围①压力:允许压力从高真空~41.5MPa,Pmax=60MPa,F≤5000m2②温度:-100℃~1100℃(-270℃≤tmax≤1450)3.1.2. 容量大、结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强3.1.3. U形管,适用于管、壳壁面温差较大,壳程易结垢管程清洁不易结垢及高温高压、腐蚀性强的场合,即高温高压腐蚀性强的介质走管内,密封易解决。
3.2压降较大时选3较理想;对于10 翅片式空冷器选择条件:①水供应困难②水质不好,如结垢腐蚀③水热引起热污染,一般工艺出口温度较高>65℃(即>大气环境温度15~20℃),比列管式经济;工艺物料<50℃用水冷。
3.3 结构参数的选取3.3.1. 两端封头(TEMA型号代码符合)TEMA壳体换热器类型流体在管内每通过管束一次称为一个管程,每通过壳体一次称为一个壳程。
单壳程单管程换热器称1-1型换热器,两壳程四管程换热器称为2-4型换热器,如下图所示:2-4型换热器为提高管内流体速度:在两端封头设置适当隔板为提高管外流体速度:在壳体内安装纵向隔板使流体多次通过壳体空间各类换热器管程数限制表1.3换热器类型管程数限制U型管式任意偶数,分程隔板只装在换热器前端固定管板式任意数,前、后两端均有分程隔板拔出封头式任意偶数,对于单程管,必须在浮头端加密封节;一般不用于单管程换热器带外密封套环的浮头式单管程或双管程,因为尾部没有分程隔板带双开卡环的浮头式任意偶数,单管程时浮头端要加装密封节带填料函的浮头式任意数壳内径最大管程数<250 4250~510 6510~760 8760~1020 101270 12①有相变②无相变3.3.4. 合理压降管壳式换热器、空冷器和套管式换热器表1.5物流压降值气体和蒸汽(高压)35-70Kpa气体和蒸汽(低压)15-35Kpa气体和蒸汽(常压) 3.5-14Kpa蒸汽(真空)<3.5Kpa蒸汽(真空冷凝塔)0.4-1.6Kpa液体70-170KpaF型壳体,壳侧压降35-70Kpa板翅式换热器物流压降值气体和蒸汽5-20Kpa液体20-55Kpa3.3.5冷介质温度①冷却水温度≤60℃,高于工艺物流冰点5℃。