產(chǎn)品推薦:原料藥機(jī)械|制劑機(jī)械|藥品包裝機(jī)械|制冷機(jī)械|飲片機(jī)械|儀器儀表|制藥用水/氣設(shè)備|通用機(jī)械

技術(shù)中心

制藥網(wǎng)>技術(shù)中心>技術(shù)文章列表>正文

歡迎聯(lián)系我

有什么可以幫您? 在線咨詢

板式換熱器的計算方法

   2007年02月08日 09:57  
板式換熱器的計算方法

  板式換熱器的計算是一個比較復(fù)雜的過程,目前比較流行的方法是對數(shù)平均溫差法和NTU法。在計算機(jī)沒有普及的時候,各個廠家大多采用計算參數(shù)近似估算和流速-總傳熱系數(shù)曲線估算方法。目前,越來越多的廠家采用計算機(jī)計算,這樣,板式換熱器的工藝計算變得快捷、方便、準(zhǔn)確。以下簡要說明無相變時板式換熱器的一般計算方法,該方法是以傳熱和壓降準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式為基礎(chǔ)的設(shè)計計算方法。

以下五個參數(shù)在板式換熱器的選型計算中是必須的:
總傳熱量(單位:kW).
一次側(cè)、二次側(cè)的進(jìn)出口溫度
一次側(cè)、二次側(cè)的允許壓力降
zui高工作溫度
zui大工作壓力

如果已知傳熱介質(zhì)的流量,比熱容以及進(jìn)出口的溫度差,總傳熱量即可計算得出。
溫度

T1 = 熱側(cè)進(jìn)口溫度

T2 = 熱側(cè)出口溫度

t1 = 冷側(cè)進(jìn)口溫度

t2= 冷側(cè)出口溫度


熱負(fù)荷

  熱流量衡算式反映兩流體在換熱過程中溫度變化的相互關(guān)系,在換熱器保溫良好,無熱損失的情況下,對于穩(wěn)態(tài)傳熱過程,其熱流量衡算關(guān)系為:
 (熱流體放出的熱流量)=(冷流體吸收的熱流量)
  在進(jìn)行熱衡算時,對有、無相變化的傳熱過程其表達(dá)式又有所區(qū)別。
  (1) 無相變化傳熱過程
   
  式中

   Q----冷流體吸收或熱流體放出的熱流量,W;

   mh,mc-----熱、冷流體的質(zhì)量流量,kg/s;  

   Cph,Cpc------熱、冷流體的比定壓熱容,kJ/(kg·K);

   T1,t1 ------熱、冷流體的進(jìn)口溫度,K;

   T2,t2------熱、冷流體的出口溫度,K。
 ?。?)有相變化傳熱過程
  兩物流在換熱過程中,其中一側(cè)物流發(fā)生相變化,如蒸汽冷凝或液體沸騰,其熱流量衡算式為:
   一側(cè)有相變化

          
   兩側(cè)物流均發(fā)生相變化 ,如一側(cè)冷凝另一側(cè)沸騰的傳熱過程
          
  式中

    r,r1,r2--------物流相變熱,J/kg;

    D,D1,D2--------相變物流量,kg/s。
  對于過冷或過熱物流發(fā)生相變時的熱流量衡算,則應(yīng)按以上方法分段進(jìn)行加和計算。

對數(shù)平均溫差(LMTD)

  對數(shù)平均溫差是換熱器傳熱的動力,對數(shù)平均溫差的大小直接關(guān)系到換熱器傳熱難易程度.在某些特殊情況下無法計算對數(shù)平均溫差,此時用算術(shù)平均溫差代替對數(shù)平均溫差,介質(zhì)在逆流情況和在并流情況下的對數(shù)平均溫差的計算方式是不同的。
在一些特殊情況下,用算術(shù)平均溫差代替對數(shù)平均溫差。


逆流時:

并流時:


熱長(F)

熱長和一側(cè)的溫度差和對數(shù)平均溫差相關(guān)聯(lián)。 F = dt/LMTD
以下四個介質(zhì)的物理性質(zhì)影響的傳熱

密度、粘度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)
總傳熱系數(shù)

總傳熱系數(shù)是用來衡量換熱器傳熱阻力的一個參數(shù)。傳熱阻力主要是由傳熱板片材料和厚度、污垢和流體本身等因素構(gòu)成。單位:W/m2 ℃ or kcal/h,m2
℃.
壓力降

壓力降直接影響到板式換熱器的大小,如果有較大的允許壓力降,則可能減少換熱器的成本,但會損失泵的功率,增加運(yùn)行費(fèi)用。一般情況下,在水水換熱情況下,允許壓力降一般在20-100KPa是可以解接受的。

污垢系數(shù)

和管殼式換熱器相比,板式換熱器中水的流動是處于高湍流狀態(tài),同一種介質(zhì)的相對于板式換熱器的污垢系數(shù)要小的多。在無法確定水的污垢系數(shù)的情況下,在計算時可以保留10%的富裕量。
計算方法

熱負(fù)荷可以用下式表示:
Q = m · cp · dt
Q = k · A · LMTD
Q = 熱負(fù)荷 (kW)

m = 質(zhì)量流速 (kg/s)

cp = 比熱 (kJ/kg ℃)

dt = 介質(zhì)的進(jìn)出口溫度差 (℃)

k = 總傳熱系數(shù) (W/m2 ℃)

A = 傳熱面積 (m2)

LMTD = 對數(shù)平均溫差


總的傳熱系數(shù)用下式計算:
其中:

k=總傳熱系數(shù)(W/m2 ℃)

α1 = 一次測的換熱系數(shù)(W/m2 ℃)

α2 = 一次測的換熱系數(shù)(W/m2 ℃)

δ=傳熱板片的厚度(m)

λ=板片的導(dǎo)熱系數(shù) (W/m ℃)

R1、R2分別是兩側(cè)的污垢系數(shù) (m2 ℃/W)
α1、α2可以用努賽爾準(zhǔn)則式求得。

 

免責(zé)聲明

  • 凡本網(wǎng)注明"來源:制藥網(wǎng)"的所有作品,版權(quán)均屬于制藥網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明制藥網(wǎng),http://thanksk.cn。違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
  • 企業(yè)發(fā)布的公司新聞、技術(shù)文章、資料下載等內(nèi)容,如涉及侵權(quán)、違規(guī)遭投訴的,一律由發(fā)布企業(yè)自行承擔(dān)責(zé)任,本網(wǎng)有權(quán)刪除內(nèi)容并追溯責(zé)任。
  • 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

企業(yè)未開通此功能
詳詢客服 : 0571-87858618