板式换热器选型.docx
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板式换热器选型
板式换热器选型
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板式换热器选型计算书
目 录
1、目录1ﻩ
2、选型公式ﻩ2
3、选型实例一(水-水)ﻩ3
4、选型实例二(汽-水)4
5、选型实例三(油-水)ﻩ5
6、选型实例四(麦芽汁-水)ﻩ6
7、附表一(空调采暖,水-水)7
8、附表二(空调采暖,汽-水)8
9、附表三(卫生热水,水-水)ﻩ9
10、附表四(卫生热水,汽-水)ﻩ10
11、附表五(散热片采暖,水-水)11
12、附表六(散热片采暖,汽-水)ﻩ12
板式换热器选型计算
1、选型公式
a、热负荷计算公式:
Q=cmΔt
其中:
Q=热负荷(kcal/h)、c—介质比热(Kcal/Kg.℃)、m—介质质量流量(Kg/h)、Δt—介质进出口温差(℃)(注:
m、Δt、c为同侧参数)
※水的比热为1.0Kcal/Kg.℃
b、换热面积计算公式:
A=Q/K.Δtm
其中:
A—换热面积(m2)、K—传热系数(Kcal/m2.℃)
Δtm—对数平均温差
K值表:
介质
水—水
蒸汽-水
蒸汽--油
冷水—油
油—油
空气—油
K
2500~4500
1300~2000
700~900
500~700
175~350
25~58
注:
K值按经验取值(流速越大,K值越大。
水侧板间流速一般在0.2~0.8m/s时可按上表取值,汽侧板间流速一般在15m/s以内时可按上表取值)
Δtmax-ΔtminﻩT1
Δtmax
Δtmin
Δtmax 为(T1-T2’)和(T1’-T2)之较大值
Δtmin为(T1-T2’)和(T1’-T2)之较小值ﻩT2’T1’
c、板间流速计算公式:
qﻩT2
ASn
其中V—板间流速(m/s)、q----体积流量(注意单位转换,m3/h –m3/s)、
AS—单通道截面积(具体见下表)、n—流道数
2、板式换热器整机技术参数表:
BR0.05
BR0.1
BR0.25
BR0.3
BR0.35
BR0.5
BR0.7
BR1.0
BR1.35
最高使用压力Mpa
2.5
使用温度范围℃
-19~200
装机最大换热面积
5
220
350
500
最大流量m3/h
1
0
标准接口法兰DN
25
4
150
250
350
单板换热面积m2
0.051
0.109
0.238
0.308
0.375
0.55
0.71
1.00
1.35
平均流道截面积m2
0.000494
0.000656
0.00098
0.00118
0.00119
0.001691
0.002035
0.0286
0.004
设备参考质量Kg
87
29
200
型号说明:
BR0.3-1.0-9-E表示波形为人字形、单板公称换热面积0.3m2、设计压力1.0Mpa、垫片材质EPDM、总换热面积为9m2板式换热器。
注:
以上选型计算方法适用于本公司生产的板式换热器。
选型实例一(卫生热水用:
水-水)
1、使用参数
一次水进水温度:
90℃ 一次水流量:
50m3/h
一次水出水温度:
70℃
二次水进水温度:
10℃ 二次水流量:
20m3/h
二次水出水温度:
60℃
2、热负荷
Q=cmΔt
=1×50×1000×(90-70)
=1,000,000Kcal/h
3、初选换热面积
平均温差
Δtm=(70-10)-(90-60)/ln(70-10)/(90-60)
=43.3℃
传热系数取K=3000Kcal/h·℃
面积A=Q/K.Δtm
=1,000,000/3000×43.3
=7.7m2
取设计余量17%(如介质比较洁净不易结垢,设计余量可偏小些。
余量一般在10%—30%之间)
则A=9.0m2
根据流量及换热面积初选用BR0.3-1.0-9-E人字型波纹板型。
4、流速校核:
需用单板面积为0.27m2的板片约33片。
初选流道布置方案:
1×16/1×16
有效换热面积AC=0.27×32=8.64m2
根据“板式换热器整机技术参数表”选BR03型
其主要几何参数:
单板换热面积:
0.27m2
单通道截面积:
0.0012 m2
角孔直径:
DN80
一次水侧流速V1=q1/As.n1
=50/3600×0.0012×16=0.72m/s
二次水侧流速V2=q2/As.n2
=20/3600×0.0012×16=0.29m/s
流速范围在0.2~0.8 m/s之间,符合设计要求。
所以,选型BR0.3-1.0-9-E;流程组合为1×16/1×16。
注:
以上选型计算只适用于本公司生产的板式换热器。
选型实例二(散热器采暖用:
汽-水)
1、使用参数
热源采用0.4Mpa饱和蒸汽(饱和温度150℃),采暖面积为2万平方米。
散热器要求供水温度80℃,回水温度60℃。
2、热工计算
每平方米按80大卡计算则总热负荷为160万大卡。
热水流量为:
m=Q/cΔt
=1600000/1×(80-60)
=80,000Kg/h=80m3/h
3、初选换热面积
平均温差
Δtm=(150-60)-(150-80)/ln(150-60)/(150-80)
=79.6℃
传热系数取K=1500Kcal/h·℃
面积A=Q/K.Δtm
=1,600,000/1500×79.6
=13.4m2
取设计余量30%(为了使蒸汽冷凝水温度更低,余量一般取大些,余量范围一般在10%—30%之间)
则A=17.4m2
根据流量及换热面积初选用BR0.3-1.0-18-E人字型波纹板型。
4、流速校核:
需用单板面积为0.27m2的板片约67片。
初选流道布置方案:
1×33/1×33
有效换热面积AC=0.27×66=17.82m2
根据“板式换热器整机技术参数表”选BR03型
其主要几何参数:
单板换热面积:
0.27m2
单通道截面积As:
0.0012 m2
角孔直径:
DN80
蒸汽侧流速V1=q1/As.n1
=2667/3600×2.548×0.0012×33=7.34m/s
(蒸汽热值按60万大卡每吨计算,0.4Mpa饱和蒸汽密度查表为2.548Kg/m3。
)
热水侧流速V2=q2/As.n2
=80/3600×0.0012×33=0.56m/s
水侧流速范围在0.2~0.8m/s之间,汽侧流速在15m/s以内,符合设计要求。
所以,确定选型BR0.3-1.0-18-E;流程组合为1×33/1×33。
注:
以上选型计算只适用于本公司生产的板式换热器。
选型实例三(冷却润滑油用:
油-水)
1、使用参数
润滑油进口温度:
60℃ 流量:
50m3/h
润滑油出口温度:
40℃
冷却水进口温度:
32℃
冷却水出口温度:
37℃
2、热负荷
Q=cmΔt
=2.043×50×864×(60-40)
=1765152KJ/h=422184 Kcal/h
(查表:
4.181为KJ与Kcal的换算率,润滑油在60℃时比热为2.043KJ/(Kg.K),密度为864Kg/ m3)
冷却水流量m=Q/CΔt=422184/1×(37-32)=84437Kg/h=84.5m3/h
3、选换热面积
平均温差
Δtm=(60-37)-(40-32)/ln(60-37)/(40-32)
=14.2℃
传热系数取K=600Kcal/h·℃
面积A=Q/K.Δtm
=422,285/600×14.2
=49.6m2
取设计余量17%(如介质比较洁净不易结垢,设计余量可偏小些。
余量一般在10%—30%之间)
则A=58.0m2
根据流量及换热面积初选用BR0.5-1.0-58-E人字型波纹板型。
4、流速校核:
需用单板面积为0.52m2的板片约111片。
初选流道布置方案:
1×55/1×55
有效换热面积AC=0.52×110=57.2m2
根据“板式换热器整机技术参数表”选BR05型
其主要几何参数:
单板换热面积:
0.52m2
单通道截面积As:
0.00162 m2
角孔直径:
DN125
润滑油侧流速V1=q1/As.n1
=50/3600×0.00162×55=0.16m/s
冷却水侧流速V2=q2/As.n2
=84.5/3600×0.00162×55=0.26m/s
由于润滑油侧及冷却水流速较低(0.16m/s<0.2m/s),流程组合重新排为:
1×27+1×28/ 1×27+1×28
则润滑油侧重新计算流速为0.3 m/s,冷却水侧重新计算流速为0.52m/s。
流速范围在0.2~0.8m/s之间,符合设计要求。
所以,选型BR0.5-1.0-58-E;流程组合为1×27+1×28/1×27+1×28。
注:
以上选型计算只适用于本公司生产的板式换热器。
选型实例四(冷却麦芽汁用:
麦芽汁-水)
1、使用参数
麦芽汁进口温度:
98℃ 流量:
32t/h
麦芽汁出口温度:
8.0℃
冷冻水进口温度:
2.0℃
冷冻水出口温度:
80℃
2、热负荷
Q=cmΔt
=4.014.18×32×1000×(98-8)
=2,762,870Kcal/h
(查表:
4.18为水的比热容,麦芽汁在50℃时比热为4.01KJ/(Kg.K))
冷却水流量m= Q/CΔt=/1×(80-2)=35421Kg/h=35.5m3/h
3、初选换热面积
平均温差
Δtm=(98-80)-(8-2)/ln(98-80)/(8-2)
=10.9℃
传热系数取K=3000Kcal/h·K
面积A=Q/K.Δtm
=2762870/3000×10.9
=84.5m2
取设计余量17%(如介质比较洁净不易结垢,设计余量可偏小些。
余量一般在10%—30%之间)
则A=98.8m2
根据流量及换热面积初选用BR0.5-1.0-100-E人字型波纹板型。
4、流速校核:
需用单板面积为0.52m2的板片约193片。
初选流道布置方案:
4×24/4×24
有效换热面积AC=0.52×192=99.8m2
根据“板式换热器整机技术参数表”选BR05型
其主要几何参数:
单板换热面积:
0.52m2
单通道截面积As:
0.00162 m2
角孔直径:
DN125
麦芽汁侧流速V1=q1/As.n1
=32/3600×0.00162×24=0.23m/s
冷冻水侧流速V2=q2/As.n2
=35.5/3600×0.00162×24=0.25m/s
流速范围在0.2~0.8m/s之间,符合设计要求。
所以,选型BR0.5-1.0-100-E;流程组合为4×24 /4×24。
注:
以上选型计算只适用于本公司生产的板式换热器。
附表一、(风机盘管空调采暖用1:
热侧90℃~70℃;冷侧50℃~60℃)
板片规格
热负荷
换热面积
热侧流量
冷侧流量
接口法兰尺寸
(×104KCal/h)
(m2)
(m3/h)
(m3/h)
DN(mm)
B