板式换热器设计及其选用..doc

题 目： 板式换热器设计及其选用 目录 一、说 明 书············································· 2 二、设计方案············································· 3 三、初步选定············································· 4 （1）已知两流体的工艺参数 （2） 确定两流体的物性数据 （3）计算热负荷和两流体的质量流速 （4）计算两流体的平均传热温差 （5）初选换热器型号 四、验 证············································· 6 （1）算两流体的流速u （2）算雷诺数Re （3）计算努塞尔特数Nu （4）求两流体的传热系数α （5）求污垢热阻R （6）求总传热系数K，并核算 五、核 算············································· 7 （1）压强降△P核算 （2）换热器的换热量核算 六、结 论············································· 7 七、设计结果············································· 8 八、附 录············································· 9 表1：板式换热器的污垢热阻 图1：多程流程组合的对数平均温差修正系数 九、参考文献············································· 9 一、说 明 书 现有一块建筑用地，建筑面积为12500 m2，采用高温水在板式换热器中加热暖气循环水。高温水进入板式换热器的温度为100℃，出口的温度为75℃；循环水进入板式换热器的温度为65℃，出口的温度为90℃。供暖面积热强度为293 kJ／(m2·h)。要求高温水和循环水经过板式换热器的压强降均不大于100 kPa。请选择一台型号合适的板式换热器。（假设板壁热阻和热损失可以忽略） 已知的工艺参数： 住宅建筑面积（m2） 12500 供暖面积热强度（kJ／(m2·h)） 293 流体名称 高温水 循环水 进口温度（℃） 100 65 出口温度（℃） 75 90 压强降（kPa） ≤100 ≤100 二、设计方案 (1) 根据热量平衡的关系，求出未知的换热量和质量流量，同时算出两流体的平均温度差； (2) 参考有关资料、数据，设定总传热系数K，求出换热面积S，根据已知数据初选换热器的型号； (3) 运用有关关联式验证所选换热器是否符合设计要求； (4) 参考有关资料、数据，查出流体的污垢热阻； (5) 根据式求得流体的总传热系数，该值应不小于初设的总传热系数，否则改换其他型号的换热器，由（3）开始重新计算； (6) 如果大于初设值，则再进一步核算两流体的压强降和换热量，是否满足设计要求，否则改换其他型号的换热器，由（3）开始重新计算； (7) 当所选换热器均满足设计要求时，该换热器才是合适的。 三 、初步选定 已知两流体的工艺参数 高温水 t1′= 100℃ t1〞℃ △P1≤100 kPa 循环水 t2′= 65℃ t2〞℃ △P2≤100 kPa （2） 确定两流体的物性数据 高温水的定性温度为： 循环水的定性温度为： 根据定性温度，分别查取两流体的有关物性数据： ① 热的一侧（高温水）在87.5℃下的有关数据如下： 密度 ρ1 = 970.17 kg／／·℃) 导热系数 λ1 = 0.67425 W／·℃) 流体运动黏度 ν1 = 0.355×10-6 m2／② 冷的一侧（循环水)在77.5℃下的有关数据如下： 密度 ρ2 = 976.3 kg／／·℃) 导热系数 λ2 = 0.669 W／·℃) 流体运动黏度 ν2 = 0.4205×10-6 m2／ 高温水质量流速： 循环水质量流速： （4）计算两流体的平均传热温差 对数平均温度差： 循环水的传热单元数： 由图1查得，取：Ф = 0.942， 则平均传热温差： （5）初选换热器型号 根据两流体情况，假设K′=3100 W／·℃)，故： 传热面积： 由换热器系列标准中初选BR0.