1、.板式换热器选型计算板式换热器是一种高效紧凑型热交换设备，它具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、拆装方便、操作灵活等优点，目前广泛应用于冶金、机械、电力、石油、化工、制药、纺织、造纸、食品、城镇小区集中供热等各个行业和领域，因此掌握板式换热器的选型计算对每个工程设计人员都是非常重要的。目前板式换热器的选型计算一般分为手工简易算法、手工标准算法及计算机算法三种，以下就三种算法的特点进行简要的说明。一、 手工简易算法计算公式： F=Wq/(K*T)式中 F 换热面积 m2 Wq换热量 WK 传热系数 W/m2T平均对数温差 根据选定换热系统的有关参数，计算换热量、平均对数温差，设定传热系数，求出
2、换热面积。选定厂家及换热器型号，计算板间流速，通过厂家样本提供的传热特性曲线及流阻特性曲线，查出实际传热系数及压降。若实际传热系数小于设定传热系数，则应降低设定传热系数，重新计算。若实际传热系数大于设定传热系数，而实际压降大于设定压降，则应进一步降低设定传热系数，增大换热面积，重新计算。经过反复校核，直到计算结果满足换热系统的要求，最终确定换热器型号及换热面积大小。这种算法的优点是计算简单，步骤少，时间短；缺点是结果不准确，应用范围窄。造成结果不准确的原因主要是样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线是一定工况条件下的曲线，而设计工况可能与之不符。此外样本所提供的传热特性曲线及流阻特性曲线仅为水
3、水换热系统，在使用中有很大的局限性。以下给出佛山显像管厂总装厂房低温冷却水及40热水两套换热系统实例加以说明采用手工简易算法得出的计算结果与实测结果的差别：BR35 F=36m2 北京市华都换热设备厂低温冷却水系统工艺水冷冻水流量m3/h进水温度出水温度压降MPa流量m3/h进水温度出水温度压降MPa计算结果5928170.031306110.06实测结果6322170.0421722BR05 F=5m2 北京市华都换热设备厂40热水系统工艺水高温水流量m3/h进水温度出水温度压降MPa流量m3/h进水温度出水温度压降MPa计算结果610400.00606990700.008实测结果10333
4、90.0219036二、 手工标准算法计算方法与步骤（一）工艺条件热介质进出口温度Th1 Th2 流量 m3/h Qh压力损失（允许值）MPa Ph冷介质进出口温度 Tc1 Tc2流量 m3/h Qc压力损失（允许值）MPa Pc（二）物性参数 物性温度 Th=(Th1+Th2)/2 Tc=(Tc1+Tc2)/2介质重度 Kg/m3 h c介质比热 KJ/kg Cph Cpc导热系数 W/m h c运动粘度 m2/s h c普朗特数 Prh Prc（三）平均对数温差（逆流） T=(Th1-Tc2)-(Th2-Tc1)/ln(Th1-Tc2)/(Th2-Tc1)或T=(Th1-Tc2)+(Th2
5、-Tc1)/2 （分子等于零） （四）计算换热量Wq=Qh*h*Cph*(Th1-Th2)=Qc*c*Cpc*(Tc2-Tc1) W（五）设备选型 根据样本提供的型号结合流量定型号，主要依据于角孔流速。即： Wl=4*Q/(3600*D2) 3.54.5m/sWl角孔流速 m/sQ 介质流量 m3/hD 角孔直径 m（六）定型设备参数（样本提供） 单板换热面积 s m2单通道横截面积 f m2 板片间距 l m 平均当量直径 de m (d2*l)传热准则方程式 Nu=a*Reb*Prm压降准则方程式 Eu=x*ReyNu努塞尔数 Eu欧拉数a.b.x.y板形有关参数、指数Re雷诺数Pr普朗特
6、数m 指数 热介质 m=0.3 冷介质 m=0.4（七）拟定板间流速初值Wh 或 WcWc=Wh*Qc/Qh （纯逆流时）W取0.10.4m/s（八）计算雷诺数 Re=W*de/W 计算流速 m/sde当量直径 m运动粘度 m2/s（九）计算努塞尔数 Nu=a*Reb*Prm（十）计算放热系数 =Nu*/de放热系数 W/m2导热系数 W/m分别得出h、c热冷介质放热系数（十一）计算传热系数 K=1/(1/h+1/c+rp+rh+rc) W/m2rp板片热阻 0.0000459m2/Wrh热介质污垢热阻 0.00001720.0000258m2/Wrc冷介质污垢热阻 0.00002580.00
7、00602m2/W（十二）计算理论换热面积 Fm=Wq/(K*T)（十三）计算换热器单组程流道数n=Q/(3600*f*W) （圆整为整数）Q流量 m3/hf单通道横截面积 m2W板间流速 m/s（十四）计算换热器程数N=(Fm/s+1)/(2*n) N为1的整数s单板换热面积 m2（十五）计算实际换热面积 F=(2*N*n-1)*s （纯逆流）（十六）计算欧拉数Eu=x*Rey（十七）计算压力损失P=Eu*W2*N*10-6 MPa介质重度 Kg/m3W板间流速 m/sN换热器程数 选定厂家，根据角孔流速确定换热器型号，从手册查出在设计工况下冷、热介质的各种物理参数，根据厂家样本提供的传热经
8、验公式及流阻经验公式，初步设定流体的板间流速，求出雷诺数，经计算得出传热系数及压力损失，在实际换热面积不小于理论换热面积的前提下，若压力损失大于许用值，则应进一步降低初定的板间流速，重新计算。经过反复校核，直到计算结果满足换热系统的要求，最终确定换热器型号及换热面积大小。这种算法的优点是计算结果准确，应用范围广；缺点是计算复杂，步骤多，时间长。三、 计算机算法利用计算机进行板式换热器选型计算，充分发挥了计算机运算速度快的特长，一个计算在微机上几秒钟内就能完成，且结果的准确性是手算难以达到的。板换厂家选型计算软件中存贮了计算所需的不同水温时水的各种物理参数及板式换热器定型设备的所有参数，设计人员
9、在计算机上进行计算时只需输入工艺条件（如水量、水温、压降等）就能马上得出计算结果，这为设计人员提供了极大的方便。计算人员还可以输入不同的工艺条件（如水量、水温相同，压降不同等）或更换换热器型号以得出不同的计算结果，通过对结果的比较、优化，最终选定既经济合理又性能可靠的板式换热器。设计人员在要求板换厂家提供板式换热器选型计算书时，除了向板换厂家提供换热系统的换热量（或液体流量）、冷热介质的进出水温、压力损失外，还应该提供污垢系数（亦称污垢热阻）。压力损失、污垢系数的设定值对选型是非常重要的。压力损失设定值过大，换热面积减小，虽然节省了设备一次性投资，但使换热系统的能量消耗增加、维护清洗费用增加、
10、设备运行时间缩短；压力损失设定值过小，换热面积增大，造成设备一次性投资增加。要达到既节省了一次性投资，又使能量消耗、维护清洗费用达到一个合理值，最佳的压力损失为0.03MPa。污垢系数因换热介质不同而不同，设计人员不应为了安全而盲目将污垢系数取大，污垢系数最大不超过0.000103m2/W。以下给出常用介质板式换热器的污垢系数：液体的种类污垢系数（m2/W）软水或蒸馏水0.0000086低硬度的工业用水0.0000172高硬度的工业用水0.000043处理过的冷却塔循环水0.000034润滑油0.00001720.000043植物油0.00001720.000052有机溶剂0.00000860
11、.000026以下分别给出瑞典舒瑞普公司及北京华海换热器厂对某一换热系统的计算结果，并对结果进行分析和比较：计算条件工艺水 Q=25m3/h Th1=25 Th2=20 压力损失0.05MPa冷冻水 Tc1=5 Tc2=10 污垢系数0.1 m2/kW瑞典舒瑞普公司计算结果工艺水流量（m3/h）25.0冷冻水流量（m3/h）24.9工艺水进口温度（）25.0冷冻水进口温度（）5.0工艺水出口温度（）20.0冷冻水出口温度（）10.0工艺水平均温度（）22.5冷冻水平均温度（）7.5工艺水容重（Kg/m3）996.7冷冻水容重（Kg/m3）1001.0工艺水比热（KJ/Kg）4.189冷冻水比热
12、（KJ/Kg）4.207工艺水导热系数（W/m）0.608冷冻水导热系数（W/m）0.585工艺水运动粘度（10-6m2/s）1.027冷冻水运动粘度（10-6m2/s）1.285工艺水压力损失（MPa）0.05冷冻水压力损失（MPa）0.05工艺水角孔直径（mm）70冷冻水角孔直径（mm）70工艺水角孔流速（m/s）1.80冷冻水角孔流速（m/s）1.80工艺水板间流速（m/s）1.00冷冻水板间流速（m/s）1.00工艺水雷诺数6190冷冻水雷诺数4150平均对数温差（）15污垢系数（m2/kW）0.125换热量（kW）145.4传热系数（W/m2）3847换热面积（m2）2.52换热器程
13、数1换热器型号GX-12板片总数23板片材料AISI 316板片厚度（mm）0.5垫片材料NBR(S)最高工作压力（MPa）1.6北京华海换热器厂计算结果工艺水流量（m3/h）25.0冷冻水流量（m3/h）8.08工艺水进口温度（）25.0冷冻水进口温度（）5.0工艺水出口温度（）20.0冷冻水出口温度（）20.4工艺水平均温度（）22.5冷冻水平均温度（）12.7工艺水容重（Kg/m3）997.1冷冻水容重（Kg/m3）999.7工艺水比热（KJ/Kg）4.1784冷冻水比热（KJ/Kg）4.1948工艺水导热系数（W/m）0.608冷冻水导热系数（W/m）0.575工艺水运动粘度（10-6
14、m2/s）0.89冷冻水运动粘度（10-6m2/s）1.31工艺水压力损失（MPa）0.05冷冻水压力损失（MPa）0.02工艺水角孔直径（mm）70冷冻水角孔直径（mm）70工艺水角孔流速（m/s）1.80冷冻水角孔流速（m/s）0.58工艺水板间流速（m/s）0.42冷冻水板间流速（m/s）0.13工艺水雷诺数3278冷冻水雷诺数828平均对数温差（）8.80污垢热阻（m2/kW）0.1换热量（kW）144.7传热系数（W/m2）2251换热面积（m2）7.6换热器程数1换热器型号BR20板片总数35板片材料SUS 304板片厚度（mm）0.7垫片材料EPNM最高工作压力（MPa）1.6从
15、计算结果可以看出，舒瑞普公司在计算中采用温度设定值不变，通过调整污垢系数，改变传热系数来满足传热方程F=Wq/(K*T)。北京华海换热器厂在计算中采用污垢系数设定值不变，通过调整冷冻水出口温度，改变平均对数温差及传热系数来满足传热方程F=Wq/(K*T)。换热面积的确定在多数情况下取决于设计工况的压力损失设定值。北京华海换热器厂通过增加板片数量使流道数增加、降低板间流速来满足设计工况对压力损失的要求。舒瑞普公司不仅可以通过增加板片数量来降低压力损失，而且在板片数量不变的前提下通过改变板片的组合也能在一定范围内降低压力损失，这主要依赖于舒瑞普公司先进的板片设计，它使得舒瑞普公司所选用的板式换热器
16、跟设计工况比较接近，而且换热面积取值较小。北京华海换热器厂选型计算结果的主要特点是与实际工况比较接近，它会在自控要求很高的换热系统中，为正确选择自控阀提供较为准确的数据。板式换热器不同于其它设备的最显箸特点是它的非标准化，每个设备厂的模具都是自行开发的，各有各的特点。因此同一换热系统的板式换热器面积大小会因设备厂家的不同而发生变化，这一点设计人员因在设计说明中加以提醒，否则业主在板式换热器面积不变的前提下更换设备厂家，将会产生异想不到的后果。(1)求热负荷Q Q=GPt (2)求冷热流体进出口温度 t2=t1+ Q /G P (3)冷热流体流量 = Q / P (t2-t1 (4)求平均温度差
17、tm tm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或tm=(T-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)由值范围，计算板片数范围min，max min = Q / Kmax tm F P max = Q / Kmin tm F P (7)取板片数N（minmax ） 若N已达max，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，Nu Re = W de / Nu =a1Rea2Pra3 (10)求a，K传热面积 a = Nu / de K= 1 / 1/ah+1/ ac+c+c+/0
18、F= Q /K tm (11)由传热面积求所需板片数 = F/ Fp+ 2 (12)若NNN，做（）。 (13)求压降p Eu = a4Rea5 p = Eu W2 (14) 若p允，做（）； 若p允，记录结果 ，做（）。 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tm = (T-t2)+(T2-t1)/2 3修正系数一般0.70.9。 4压降修正系数 ，单流程度=11.2 ，二流程、三流程=1.82.0，四流程=2.62.8。 5a1、a2、a3、a4、a5为常系数。 选型计算各公式符号的意义及单位 .班主任手册内容班级基本情况： 本班有男生
19、22人，女生18人，共40人。其中大部分学生都是学校生源地学生，有3位学生是转入生。本班级学生比较淳朴，可爱，他们心地善良，求知欲强，有较强的上进心和集体荣誉感。 经过几年的学习，班级里大部分同学能遵守纪律，端正学习态度，如：杨鹏宇、魏春旭、张奥翔等，但他们的学习习惯还有待加强，需要平时及时关注督促。本班学生随着年龄的增长，心理上有所变化，需要老四平时多观察，多引导，多交流。 针对班级里学生的特点，本学期的重点是加强学生的学习习惯，渗透读书习惯增加课外知识的补充，培养有文化，有素质，积极向上的好少年！工作目标：一、认真推进责任教育，提升学生综合素质，落实素质教育，提高学生的道德水平，培养道德意
20、识。二、积极培养学生多方面的兴趣，促使学生全面发展，培养创新精神及创新能力。三、加强安全教育，进行法制教育，心理健康教育，培养学生自理能力，争创文明班级。 教育内容：一、爱国主义教育，文明礼仪教育，引导学生树立正确的人生观，世界观价值观。二、德育教育及养成教育，包括文明习惯，学习习惯，生活习惯，卫生习惯，开展“说文明话，做文明小使者”主题教育活动。三、塑造“爱心工程”使学生能富有爱心向别人播撒爱心。四、开展环保、安全、法制教育。五、开展心理教育。六、责任教育。主要措施：一、高度重视安全教育工作，把安全教育工作放在重中之重的位置，发现问题立即解决，利用班级晨会时间教育。二、注意养成教育。养成良好
21、的学习习惯，培养良好的班风。三、重视提高各学科的教学质量，学习上做到抓两头，促中间，促进学生整体水平的提高。及时了解学生心里变化，掌握成长之路。四、培养优秀班干部，针对他们在工作中出现的问题，教给他们管理方法，指名工作方向，培养学生能力。五、重视关怀教育，要关心学生的生活，及时和家长联系，了解他们的心理，建立平等和谐的师生关系，做学生的知心朋友。主要活动：第一周：1、主题班会：形成良好的读书、学习习惯。2、进行各项常规教育。第二周：1、主题班会：端正学生态度，养成好习惯。2、文明礼仪教育。第三周：1、主题班会：班级是我家2、培养学生爱护班级公物的意识3、培养学生互帮互助的习惯第四周：1、主题班
22、会：做文明小标兵2、不说脏话，不起外号，同学间不起冲突第五周：1、主题班会：安全在心中2、注意上下学安全及课间安全第六周：1、主题班会：抓日常行为规范2、反馈学校检查情况3、培养集体荣誉感第七周：1、主题班会：我最喜欢的一本书2、培养读书习惯3、练习写读后反思，增加印象第八周：1、主题班会：节约能源从我做起2、教育学生爱惜桌椅、板凳、节约用水、用电、人走灯熄第九周：1、主题班会：加强常规教育2、培养组长管理能力3、及时向老师沟通第十周：1、主题班会：评比“读书小标兵”2、激发学生读书好习惯第十一周：1、主题班会：作业评比展示2、相互传授经验、交流心得第十二周：1、主题班会：心理健康教育2、提供
23、视频资料学生观看视频。3、教育学生正确面对细腻问题。第十三周：1、主题班会：小组交流经验2、鼓励小组之间相互帮助解决问题3、增加合作意识第十四周：1、评选“卫生标兵”2、加强常规教育第十五周：1、主题班会：深化安全意识2、在交通、饮食、住房等方面做到认真小心3、灵活应对自然灾害及突发事件第十六周：1、强调卫生、纪律情况2、端正学习态度3、强调常规教育第十七周：1、主题班会：做尊师敬老的好孩子2、举例激发学生产生共鸣3、举行“我来做，你监督”活动第十八周：1、端正心态投入复习2、做好各科总结3、明确复习重难点第十九周：迎接期末考试各周班会要点第一周：常规教育一、主题班会1、上课习惯、预习习惯、课
24、堂习惯。2、课间不追逐打闹。3、放学路队快静齐。二、卫生教育1、强调学生勤洗澡。2、做有担当的小学生。3、做有责任的小学生。4、做孝敬的小学生。5、做会关心的小学生。三、安全教育1、面对突发事件，保持冷静。2、课间游戏不追逐打闹。第二周：端正学习态度，养成好习惯一、主题班会：端正学生态度，养成好习惯。1、总结开学第一周学生出现的问题。2、批评教育部分学生。3、强调上课习惯。4、端正态度，投入学习。二、文明礼仪教育1、进校不说脏话。2、见老师主动问好。3、正确佩戴红领巾。4、课间玩耍不跑、不跳。5、同学间文明礼仪相待。三、安全教育1、上下楼梯靠右行。2、上下学不做黑车。3、不带危险用品。第三周：
25、班级是我家一、主题班会1、培养学生爱护公物的好习惯。2、知道自己是班级一员。3、养成热爱班集体意识。4、美化班级活动，争拿流动红旗。二、责任教育1、让孩子懂得从小事做起。2、做有担当的小学生。3、做有责任的小学生。4、做孝敬的小学生。5、做会关心的小学生。三、安全教育1、面对突发事件，保持冷静。2、课间游戏不追逐打闹。第四周：做文明小标兵一、主题班会1、互相监督，不说脏话，不起外号。2、言谈举止得当。3、同学间有冲突，冷静处理。二、卫生检查1、检查学生穿着。2、教室桌椅认真摆放。3、及时换衣、洗澡。三、安全教育1、交通安全教育。2、上下楼梯注意安全。3、课间游戏适量。4、走廊上禁止高强度活动。
26、第五周：安全在心中一、安全教育1、输送安全小常识。2、寻找学校安全隐患。3、增强防火防触电意识。4、争做安全小卫士。二、卫生教育1、个人卫生教育。2、春季传染病教育。3、教室卫生教育。第六周：日常行为规范教育1、教育学生到校读书。2、值日生提前到校打扫卫生。3、增加卫生意识。4、强化课堂长谷教育。5、培养集体荣誉感。二、责任教育1、做事有担当，敢于承认。2、讲文明、懂礼貌。3、从小事做起，做有责任的小学生。4、做有孝心的小学生。三、安全教育1、教育学生注意出行安全。2、教育学生注意校园内安全。第七周：主题班会：我最喜欢的一本书一、主题班会1、班级互动，推荐书目呼兰河传2、集体探讨书中精彩部分3
27、、培养学生爱读书的好习惯4、建立书香班级二、卫生教育1、检查学生穿着、教育学生勤换衣物2、教师卫生认真保持3、桌椅认真摆放三、安全教育1、交通安全教育2、校园施工学生应注意的安全小常识3、走廊禁止高强度活动第八周：一、主题班会1、教育学生课间活动适量。2、走廊活动不跑不跳。3、鼓励学生积极参加阳光活动。二、日常行为规范1、培养学生到校读书习惯。2、培养学生卫生习惯。3、值日生自觉打扫。4、培养集体荣誉感。三、安全教育1、出行安全。2、校园安全。3、上下学安全。第九周：1、教育学生到校读书。2、值日生提前到校打扫卫生。3、增加卫生意识。4、强化课堂长谷教育。5、培养集体荣誉感。二、责任教育1、做
28、事有担当，敢于承认。2、讲文明、懂礼貌。3、从小事做起，做有责任的小学生。4、做有孝心的小学生。三、安全教育1、教育学生注意出行安全。2、教育学生注意校园内安全。第十周：一、迎接复习主题班会1、考察学生整体情况，确定提优补差对象。2、制定分析计划，有条理的进行复习。3、同学之间对子学习。二、安全教育1、上下楼梯不跑不跳。2、出操不拥挤。三、卫生教育1、春季传染病常规教育，勤洗澡，勤换衣。2、注意个人卫生。十一周：节约用水，珍惜水资源一、主题班会：节约用水，珍惜水资源1、资料展示，明白水资源有限，要节约用水，珍惜水资源；2、学生交流，说一说怎样节约用水，可以采取哪些措施？3、校园里、家里有哪些没有节约用水的现象；十七周一、主题班会：诚信，在我心中1、诚信故事；2、诚信的重要性（讨论）；3、联系生活中的事例，自身应该怎么做？二、常规教育1、读好书：选择合适的书籍去读；2、写好字：书写习惯的养成；3、做好眼保健操：姿势标准，规范。三、安全教育1、防火，消防安全教育；2、周围事例；3、发生起火怎么办？4、消除安全隐患。十六周：一、主题班会：评选卫生小标兵1、各组推选候选人；2、准备演讲材料；3、各小组评定；4、宣布评选结果；5、希望向其学习。二、责任教育1、孝敬父母；2、做好学生；3、乐于助人；4、积极向上。三、安全教育1、防溺水教育；2、上下学教育；3、突发事件的应急教育。十七周
