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板式换热器设计计算中应注意问题

板式换热器传热计算基本公式为:Q=KFΔtm ,式中:Q为换热量(W) Q=G(i1i2 )G为质量流量(kg/s)i1 i2为流体进、出口的焓值。

(2)K为传热系数( Wm2)K=(1/ac +1/ah+Rp+Rh+ Rco1+ Rco2)-1

其中ab.ah 为热、冷流体侧换热系数(W/m2·),当给定流速w时,可根据厂家提供的准则关系式得出;Rp为板片热阻( m2./W)RhRc为热、冷流体侧污垢热阻(m2./w)

Rco1Rco2为涂层热阻(m2./W)

(3)F为有效传热面积(m2 ),如样本未特殊注明,均指成型板减去导流、密封等部分的面积,不是设想的展平面积。K a均以此面积为基准。

(4)tm 为有效传热面积温差()tm=Ψt N,因为温差修正系数,它随玲、热流体相对流动方向的不同而异。t N 为对数平均温差。

 

在利用上式进行设计和校核计算时,应注意以下几个主要参数的取值问题:

tm

由于国内外厂家在板形设计上有差异,一次成型工艺水乎有区别,导致分流均匀程度不同,故换热效率有高低之分。据有关资料介绍,国外板式换热器的最小对数平均温差标准规定为1,而我国为3,但许多厂家已突破这一点,据说可以达1.5,即tm=2。这样可以减少换热面积,节省换热设备投资,但相应地要提高空调系统末端设备的型号,又增加了投资。因此,温差的选取,应进行综合技术经济分析.但对冷冻水系统而言,应控制在1.52范围内。

水流速W

据有关资料介绍,换热面积的多少与速度的0 609次幂成正比.而功率消耗则与速度的3次幂成正比。可见,低速可以节能,减少运行费用。但过分低的流速将导致传热系

数的大幅度下降,换热面积的增加,初投资加大。因此,从理论上讲,板式换热器应存在一个最佳流速问题,即在此流速下其初投资和运行费用最小。经实践证明,一般水流速控制

0.20.6ms为宜。对于高温水的集中供热系统,一般外网留给换热站的允许压降为30—50kPa.所在板式换热器的计算中,一次侧热媒侧流速应控制在0.20.4ms的范围内。

污垢热阻R

板式换热器的污垢热阻,比普通的壳管式换热器的污垢热阻小,这主要是由于传热板的凹凸不平,流体在流道中易形成紊流,流体中的固体颗粒难以沉积;在结构上,壳管式换热器在壳体与折流板连接处流体有停留空间,板式换热器没有这样的停留空间;板式换热器表面光滑,有时好似镜面:由于板面薄、耐腐蚀强,不易产生沉积,板式换热器没有死区,滞留量小,可以报方便地进行拆卸清洗或化学清洗。板式换热器的污垢热阻无论在什么情况下,均不会超过0.00014m.W


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