板式換熱器計算程序說明

上?；C械二廠板式換熱器計算程序.0使用說明一、概述1、板式換熱器是一種高效緊湊型熱交換設(shè)備。它具有傳熱效率高，阻力損失小，結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝方便，操作靈活等優(yōu)點。目前廣泛應用于冶金、機械、電力、石油、化工、制藥、紡織、造紙、食品、城鎮(zhèn)小區(qū)集中供熱等各個行業(yè)和領(lǐng)域。2、在以往工程設(shè)計中，板式換熱器設(shè)計計算均采用手算，方法有以下兩種：⑴簡易算法：假定理論傳熱系數(shù)，求出換熱面積，選定廠家及換熱器型號，計算板間流速，通過廠家樣本提供的傳熱特性曲線及流阻特性曲線，查出實際傳熱系數(shù)及流阻，經(jīng)過反復校核得出滿足工藝條件的結(jié)果，最終確定換熱器型號及換熱面積大小。這種算法的優(yōu)點是計算簡單，步驟少，時間短；缺點是結(jié)果不準確。造成結(jié)果不準確的原因主要是樣本所提供的傳熱特性曲線及流阻特性曲線是一定工況條件下的曲線，而設(shè)計工況可能與之不符。⑵標準算法：選定廠家，根據(jù)角孔流速確定換熱器型號，從手冊查出在設(shè)計工況下冷、熱介質(zhì)的各種物理參數(shù)，根據(jù)廠家樣本提供的傳熱經(jīng)驗公式及流阻經(jīng)驗公式進行熱工計算，求出傳熱系數(shù)及流阻，經(jīng)過反復校核得出滿足工藝條件的結(jié)果，最終確定換熱器型號及換熱面積大小。這種算法的優(yōu)點是計算結(jié)果準確；缺點是計算復雜，步驟多，時間長。3、利用計算機進行板式換熱器設(shè)計計算，充分發(fā)揮了計算機運算速度快的特長，一個計算在微機上幾秒鐘內(nèi)就能完成，且結(jié)果的準確性是手算難以達到的。另一個主要特點是程序中存貯了計算所需的不同水溫時水的各種物理參數(shù)及板式換熱器定型設(shè)備的所有參數(shù)，設(shè)計人員在計算機上進行計算時只需輸入工藝條件（如水量、水溫、流阻等）就能馬上得出計算結(jié)果，這為設(shè)計人員提供了極大的方便。計算人員還可以輸入不同的工藝條件（如水量、水溫相同，流阻不同等）得出不同的計算結(jié)果，或更換換熱器型號以得出不同的計算結(jié)果，通過對結(jié)果的比較、優(yōu)化，最終選定既經(jīng)濟合理又性能可靠的板式換熱器。二、編制依據(jù)板式換熱器的設(shè)計計算》張治川著；熱交換器設(shè)計手冊》〔日〕尾花英朗著；換熱器》邱樹林、錢濱江著；換熱設(shè)備的污垢與對策》楊善讓、徐志明著換熱器設(shè)計手冊》錢頌文主編；三、應用范圍程序僅用于計算上?；C械二廠生產(chǎn)的板式換熱器。四、使用方法1、 打開顯示器、打印機、計算機主機電源開關(guān)，操作系統(tǒng)應為WIN98或更高版本，文字處理采用OFFICE97或更高版本，打印紙選擇A42、 將帶有板式換熱器計算程序的安裝盤插入光盤驅(qū)動器，執(zhí)行安裝命令SETUP.EXE，按屏幕提示進行。若復制文件發(fā)生訪問沖突時，選擇“忽略”，直至安裝完畢。3、 單擊“開始”按鈕，執(zhí)行“程序”菜單中的“板式換熱器計算程序”，開始運算。整個運算過程全部采用人機對話，操作者只需按照屏幕的提示進行操作即可得到滿意的計算結(jié)果。

附一、板式換熱器水－液換熱計算方法與步驟一）工藝條件熱介質(zhì)進出口溫度。cTh1Th2流量m3/hQh壓力損失（允許值）MPa△Ph冷介質(zhì)進出口溫度cTc1Tc2流量m3/hQc壓力損失（允許值）MPa△Pc二）物性參數(shù)物性溫度cTh=(Th1+Th2)/2Tc=(Tc1+Tc2)/2介質(zhì)重度Kg/m3YhYc介質(zhì)比熱KJ/kg?°CCphCpc導熱系數(shù)W/m?C入h入c運動粘度m2/svhvc普朗特數(shù)PrhPrc三）平均對數(shù)溫差（逆流）△T=((Th1-Tc2)-(Th2-Tc1))/ln((Th1-Tc2)/(Th2-Tc1))或厶T=((Thl-Tc2)+(Th2-Tcl))/2 (分子等于零)計算換熱量Wq=Qh*yh*Cph*(Thl-Th2)=Qc*Yc*Cpc*(Tc2-Tc1)W五）設(shè)備選型根據(jù)樣本提供的型號結(jié)合流量定型號，主要依據(jù)于角孔流速。即Wl=4*Q/（3600*Wl—角孔流速Q(mào)—介質(zhì)流量D—角孔直徑六）定型設(shè)備參數(shù)單板換熱面積單通道橫截面積板片間距平均當量直徑傳熱準則方程式壓降準則方程式Nu—努塞爾數(shù)n*D2)m/sm3/hW3.5?4.5m/sm（樣本提供）ldem2Nu=a*Reb*PrmEu=x*ReyEu—歐拉數(shù)(d~2*l)熱介質(zhì)m=0.3熱介質(zhì)m=0.3Wh或Wc（純逆流時）冷介質(zhì)m=0.4a.b.x.y—板形有關(guān)參數(shù)、指數(shù)Re—雷諾數(shù)Pr—普朗特數(shù)m—指數(shù)七）擬定板間流速初值Wc=Wh*Qc/QhW取0.1?0.4m/s八）計算雷諾數(shù)Re二W*de/vW—計算流速m/sde—當量直徑mv—運動粘度m2/s九）計算努塞爾數(shù)Nu=a*Reb*Prm十）計算放熱系數(shù)a=Nu*入/dea—放熱系數(shù)W/m2,入一導熱系數(shù)W/m?分別得出ah、ac熱冷介質(zhì)放熱系數(shù)十一)計算傳熱系數(shù)K=l/(1/a+1/a+r+r+r)W/m2?°Chcphcr—板片熱阻 0.0000438(S=0.7mm)m2?C/Wpr—熱介質(zhì)污垢熱阻h0.0000172?0.0000258m2?C/Wr—冷介質(zhì)污垢熱阻c0.0000258?0.0000602m2?C/W程序中污垢熱阻缺省值r+r=0.00005m2?hcC/W十二）計算理論面積Fm=Wq/(K*AT)十三）計算換熱器單組程流道數(shù)n=Q/(3600*f*W)圓整為整數(shù)）Q—流量m3/hf—單通道橫截面積m2W—板間流速m/s十四）計算換熱器程數(shù)N=(Fm/s+1)/(2*n)N為三1的整數(shù)s—單板換熱面積m2十五）計算實際換熱面積F=(2*N*n-1)*s（純逆流）十六）計算歐拉數(shù)Eu=x*Rey十七）計算壓力損失△P=Eu*Y*W2*N*10-6MPaY—介質(zhì)重度Kg/m3W—板間流速m/sN—換熱器程數(shù)附二、板式換熱器汽—液換熱計算方法與步驟計算換熱量Wq=Qc*Yc*Cpc*(Tc2-Tcl)W平均對數(shù)溫差△T=((Tz1-Tc1)-(Tz1-Tc2))/ln((Tz1-Tc1)/(Tz1-Tc2))Tzl—蒸汽進口溫度°C計算蒸汽冷凝時的放熱系數(shù)=1.47=1.474Gnan—冷凝水放熱系數(shù) W/m2?CGn— 冷凝水量 kg/s入n—凝結(jié)水的導熱系數(shù) W/m?Cun—凝結(jié)水的動力粘度 Pa?SPn—凝結(jié)水的密度 kg/m3B—板寬g—重力加速度 m/s2計算傳熱系數(shù)K=1/(1/a+1/a+r+r+r)W/m2?Cncphc計算換熱面積F=Wq/(K*△T) m2計算歐拉數(shù)Euc=x*Rey計算壓力損失△Pc=Euc*Yc*Wc2*10-6MPa附三、板式換熱器的污垢系數(shù)液體的種類污垢系數(shù)(m2?C/W)軟水或蒸餾水0.0000086低硬度的工業(yè)用水0.0000172咼硬度