http://www.gkong.com 2025-12-08 16:15 上海艾克森股份有限公司
板式换热器的换热面积计算遵循传热基本方程,核心公式为:F=K⋅Δtm?Q?其中各参数的确定和计算步骤如下:
计算总换热量Q换热量是冷热流体在换热过程中传递的热量,需根据流体的流量、比热容和温度变化计算。对于有相变的蒸汽换热,Q=D⋅r(D为蒸汽冷凝量,r为蒸汽汽化潜热);对于无相变的流体换热,Q=M⋅c⋅(t2?−t1?)(M为流体质量流量,c为流体比热容,、为流体进、出口温度)。计算时需确保冷热流体的换热量相等(忽略热损失)。
确定传热系数K传热系数K反映板式换热器的换热效率,与板片材质、波纹形式、流道流速、流体物性密切相关。工程上可通过经验公式估算,或参考厂家提供的技术参数,常见水 - 水换热的K值约为 3000~6000 ²℃,蒸汽 - 水换热的K值约为 2000~4000 ²℃。需注意,流体粘度大、含杂质多会降低传热系数,需预留 10%~20% 的余量。
计算对数平均温差Δtm?对数平均温差是冷热流体在换热器内的平均温度差,分为顺流和逆流两种工况,逆流工况的Δtm?更大,换热更高效。公式为:Δtm?=ln(Δt2?Δt1??)Δt1?−Δt2??其中Δt1?为换热器一端的最大温差,Δt2?为另一端的最小温差。若Δt1?/Δt2?<2,可近似用算术平均温差计算。
计算换热面积并修正将、、代入核心公式得到理论换热面积F,再考虑污垢热阻、设备老化等因素,乘以 1.1~1.2 的安全系数,得到实际选型的换热面积。此外,还需校核流体在流道内的流速和压降,确保满足工艺要求。
例如,某蒸汽加热水的工况中,Q=1.2×106W,²℃,℃,则理论面积F=1.2×106/(3000×20)=20m2,考虑安全系数后实际面积取 22~24 m2。
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