(1) 求热负荷Q
鹤岗杀人案 Q=G.ρ.CP.Δt
(2) 求冷热流体进出口温度
t2=t1+ Q /G .ρ .CP
(3) 冷热流体流量
G= Q / ρ .CP .(t2-t1
(4) 求平均温度差Δtm
Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2
(5) 选择板型
假设所有的板型选择完,那么进展结果分析。
(6) 由K值围,计算板片数围Nmin,Nmax
Nmin = Q / Kmax .Δtm .F P .β
N为人民服务是纪念谁写的max = Q / Kmin .Δtm .F P .β
(7) 取板片数N〔Nmin≤N≤Nmax 〕
假设N已达Nmax,做〔5〕。
(8) 取N的流程组合形式,假设组合形式取完那么做〔7〕。
(9) 求Re,Nu
Re = W .de / ν
Nu =a1.Rea2.Pra3
a = Nu .λ / de
K= 1 / 1/ah+1/ac+γc+γ一本珍贵的书c+δ/λ0
F= Q /K .Δtm .β
最小二乘估计
(11)由传热面积F求所需板片数NN
NN= F/ Fp+ 2
(12)假设N<NN,做〔8〕。
(13)求压降Δp
Eu = a4.Rea5
Δp = Eu .ρ.W2 .ф
(14) 假设Δp>Δ允 ,做〔8〕;
假设Δp≤Δ允 ,记录结果 ,做〔8〕。
注: 1.〔1〕、〔2〕、〔3〕根据条件的情况进展计算。
2.当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T1-t2)+(T2-t1)/2
3.修正系数β一般0.7~0.9。
4.压降修正系数ф ,单流程ф度=1~1.2 ,二流程、三流程ф=1.8~2.0,四流程ф=2.6~2.8。
5.a1、a2、a3、a4、a5为常系数。
符号 | 意义 | 单位 | 符号 | 意义 | 单位 |
Q | 热负荷 | W | Cp | 比热KJ/kg℃ | |
ρ | 流体密度 | Kg/ m3 | Δtm | | ℃ |
G | 体积流量 | m3/s | F | 传热面积 | m2 |
K | 传统系数 | W/ m2℃ | W | 流速 | m/s |
T1、T2 | | ℃ | t1、t2 | 热介质进出口温度 | ℃ |
m | 流程数 | | n | 流道数 | |
α | 对流换热系数 | W/ m2℃ | f | 单通道截面积 | m2 |
ν | 运动粘度 | m2/s | λ | 脚误 介质导热系数 | W/ m℃ |
Δp | 阻力损失 | Mpa | Eu | Eu = Δp / ρ. W2 | 无量纲 |
Re | 雷诺数Re = W .de /ν | 无量纲 | de | 当量直径 | m |
Nu | Nu = de.α / γ | 无量纲 | Pr | 普朗特数 | |
λ0 | 板片导热系数 | W/ m℃ | t | 板厚 | m |
β | 修正系数 | | h、c | 热、冷介质角标 | |
γP | 热介质污垢热阻 | m2℃/W | γc | 冷介质污垢热阻 | m2℃/W |
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板式换热器的优化选型
1 平均温差△tm
从公式Q=K△tmA,△tm=1/A∫A〔t1-t2〕dA中可知,平均温差△tm是传热的驱动力,对于各种流动形式,如能求出平均温差,即板面两侧流体间温差对面积的平均值,就能 计算 出换热器的传热量。平均温差是一个较为直观的概念,也是评价板式换热器性能的一项重要指标。
1.1 对数平均温差的计算
当换热器传热量为dQ,温度上升为dt时,那么C=dQ/dt,将C定义为热容量,它表示单位时间通过单位面积交换的热量,即dQ=K〔th-tc〕dA=K△tdA,两种流体产生的温度变化分别为dth=-dQ/Ch,dtc=-dQ/Cc,d△t=d〔th-tc〕=dQ〔1/Cc-1/Ch〕,那么dA=[1/k〔1/Cc-1/Ch〕]·〔d△t/△t〕,当从A=0积分至A=A0时,A0=[1/k〔1/Cc-1/Ch〕]·㏑[〔tho-tci〕/〔thi-tco〕],由于两种流体间交换的热量相等,即Q=Ch〔thi-tho〕=Cc〔tco-tci〕,经简化后可知,Q=KA0{[〔tho-tci〕-〔
thi-tco〕]/㏑[〔tho-tci〕/〔thi-tco〕]},假设△t1=thi-tco,△t2=tho-tci,那么Q=KA0[〔△t1-△t2〕/㏑〔△t1/△t2〕]=KA0△tm,式中的△tm=〔△t1-△t2〕/㏑〔△t1/△t2〕。