大家在选择板式换热器,都关心换热器的价格,而产品的质量和价格,也主要取决这几个因素:换热器材质、公开、产品面积、换热量等。下面每一个因素,都试着讲解下。因个人才疏学浅,有些换热器知识讲的广度和深度,也许不够,但会尽量给大家实用性的干货内容。
一、换热器选型计算
热负荷
热负荷是指换热器需要传递的热量。根据工艺条件和物料流量、温度等参数,可以计算出板式换热器的热负荷。
换热面积
换热面积是决定换热器尺寸的重要参数。根据热负荷、流体流量、流体温度等参数,可以计算出板式换热器的换热面积。
板数
板数是指板式换热器中板片的数量。一般来说,板数越多,换热效果越好。但同时也会增加成本和阻力。根据换热面积、板片尺寸、流体流量等参数,可以计算出板式换热器的板数。
型号和规格
根据前面确定的参数,可以从各个厂家的产品中选择适合的型号和规格。选择时要考虑板式换热器的材质、耐压能力、耐腐蚀能力等因素。
换热器的压降
板式换热器的压降是指流体通过换热器时的压力损失。根据流体流量、板数、板间距、板厚等参数,可以计算出板式换热器的压降。在选择板式换热器时,需要考虑流体的压力损失是否符合工艺要求。
总结
板式换热器的具体计算方法还需要根据具体情况进行调整。此外,在进行板式换热器选型计算时,还需要考虑到安装、维护和清洗等因素,以确保换热器的正常运行。
板式换热器的计算方法,普遍采用这2个方法:对数平均温差法和NTU法,以传热和压降准则关联式为基础的设计计算方法。
二、什么是对数平均温差法
板式换热器的对数平均温差法是一种用于计算板式换热器传热量的方法。其基本思想是假设热交换过程中,两种流体的温度分别在一个平均温度差上进行热交换。
对数平均温差法将热交换过程划分成若干个小的区间,在每个区间内假设两种流体的温度分别为T1和T2,T3和T4。然后计算出每个小区间内的热传递量Q,并将这些小区间内的热传递量相加得到总的热传递量。在计算每个小区间内的热传递量时,使用对数平均温差来代替实际温差。
对数平均温差的计算公式如下:
∆Tlm = (ΔT2 - ΔT1) / ln(ΔT2 / ΔT1)
其中,ΔT1和ΔT2分别是两种流体在相邻小区间内的温度差,∆Tlm是对数平均温差。
总的热传递量可以用下式计算:
Q = U × A × ∆Tlm
其中,U是整个换热器的传热系数,A是换热器的有效传热面积,∆Tlm是对数平均温差。此公式可以用于计算板式换热器的热传递量。
需要注意的是,在实际应用中,板式换热器的流体温度不是恒定的,因此需要将对数平均温差法应用到不同的小区间中,并根据实际情况进行计算。同时,需要根据实际的换热条件来确定U和A的值,以确保计算结果的准确性。
三、板式换热器的NTU法
板式换热器的NTU法是一种计算板式换热器传热量的方法,它基于热能转移单位(NTU)的概念。NTU是一种无量纲参数,它表示热能在换热器中的传递能力,与流体的质量流量、热容和热传导能力等参数有关。
3.1、确定板式换热器的热负荷和流体参数:根据工艺条件和物料流量、温度等参数,可以计算出板式换热器的热负荷和流体的热容和质量流量等参数。
3.2、确定板式换热器的传热能力:板式换热器的传热能力可以通过其传热系数U和传热面积A来表示。传热系数U表示单位时间内从一个流体传递给另一个流体的热量与流体温度差的比值,传热面积A表示换热器有效传热面积。
计算NTU值:NTU = U × A / Cmin
其中,Cmin表示两种流体中热容最小的那个。
计算热效率:根据NTU值和流体参数,可以计算出板式换热器的热效率。热效率表示热能从一个流体传递到另一个流体的程度,可以用下式计算:
ε = 1 - exp(-NTU × (1 - Cr))
其中,Cr表示热容比,即较大热容与较小热容之比。
计算传热量:根据热效率和热负荷,可以计算出板式换热器的传热量。传热量可以用下式计算:
Q = ε × Cmin × (T1 - T2)
其中,T1和T2分别是两种流体的进出口温度差。
需要注意的是,板式换热器的NTU法计算过程中需要确定的参数较多,且计算公式比较复杂。因此,在实际应用中需要仔细检查参数的准确性,以确保计算结果的可靠性。