【導讀】品如汽油、煤油、柴油等）進行冷卻，本設計以某煉油廠冷卻煤油產品為例，讓學生熟悉列管式換熱器的設計過程。①設計方案簡介：對確定的工藝流程及換熱器型式進行簡要論述。②換熱器的工藝計算：確定換熱器的傳熱面積。⑤繪制換熱器總裝配圖。板式換熱器與管殼式換熱器的比較………………………板式換熱器的應用場合……………………域，而且其類型、結構和使用范圍還在不斷發(fā)展。近年來，焊接型板式換熱器的。換熱器是石油、化工、制藥等工業(yè)部門中應用相當廣泛的單元設備之一。面對型號眾多的換熱器,如何根據(jù)工藝要求選出最佳的換熱器,是設計者經。隨著計算機技術的迅速發(fā)展,開發(fā)用于換熱器選型計算機輔助設。我國板式換熱器的研究、生產、制造,開始于60年代。國家之間仍存在著不小的差距。鑒于對板式換熱器結構特點的了解,本文研究了。板式換熱器主要由框架和板片兩大部分組成。框架由固定壓緊板、活動壓緊板、上下導桿和夾緊螺栓等構成。

　　

【正文】 CmQ Cttttt m ?304050140ln)3040()50140(ln212139。 ?????????????? )3050( 35 ???? ????ipici tC QW K 粘度小于 1 103Pa● s 的油和水換熱時，列管式換熱器的Ｋ值大約為? ?CmW ??? 9 51 7 0 ，而板式換熱器的傳熱系數(shù)是列管式換熱器的 2— 4 倍，則初估Ｋ為 ? ?CmW ??21000 。 初估換熱面積 25 m???? 初選 型板式換熱器，其單通道橫截面積為 ,實際單板換熱面積為 (有效面積 )。 試選組裝 12—301103??。（ 104? 為煤油的流程。程數(shù)為 3，每程管道數(shù)為 10；301? 為水的流程。程數(shù)為 1，每程管道數(shù)為 30。總板片數(shù)為 3 10+3 10+1煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 24 ＝ 61 片，實際傳熱板數(shù)為 59160 ?? ，總流道數(shù)為 。 53050 40140TTR 12 21 ??????? tt 3050T 11 12 ??????? tttp 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 25 PPa 1X12x 1 x 12 2X60 2x6 3X4 3X4u/(m/s) 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 26 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 27 查單殼程溫差校正系數(shù)圖，得 ??t? ?? ??????? mtm t? 核算總傳熱系數(shù) K （ 1）流速 6250u 41 ?????? ? 采用 人字型板式換熱器，其板間距 mm6?? 當量直徑 10 . 71eh43141ePrReDPrR???????????????????????????whhphhhecemD?????????油被冷卻，取 ?????????w?? ? ? ? ? ? ?CmW ?? ??? （ 2）計算水側對流傳熱系數(shù) 2? 水的流速 ? ?2223323242PrRe10000u????????????????????????????wecDsm????水的流量為 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 28 因水被加熱，取 ?????????w?? ，則 ? ? ? ? ? ?Cm ????? ? （ 3）金屬板的熱阻w?b 板片材料為 1Cr18Ni9Ti，其導熱系數(shù)為 ? ?CmWw ??? ? ，板片厚度為，則 WCmW????? ? 23 ? （ 4）查污垢熱阻Ｒ ? ?? ?WCmRWCm??????00 00 00 00 21水側油側 （ 5）總傳熱系數(shù) K 11RR1K1 2211 ????????? ??? Wb? ?Cm ??? 5 7K即 S 25 QS mtm??????設備實際傳熱面積 ? ? ? ?足工藝要求。則傳熱面積的裕度可滿安全系數(shù) % 0 1 5 2????????? m 查圖， 2m 人字形板式換熱器 ? ?? ?壓降圖水油 ??? uP 滿足要求。水側 滿足要求。油側 , , 552551PaP PaPs ????? ????? 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 29 故所選板式換熱器規(guī)格型號：301 103121 ??? 主要性能參數(shù)； 外形尺寸 ? ?高寬長 ?? ， mm 1320968 ?? 有效面積， 2m 波紋形式 等腰三角形 波紋高度， mm 6 流道寬度， mm 266 平均板間距， mm 6 平 均流道橫截面積， 2m 平均當量直徑， mm 12 板質材料 1Cr18Ni9Ti 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 30 第五章、主體設備設計原則及分析 設計的一般原則 為某一工藝過程選型設計板式換熱器時，要考慮其設計壓力、設計溫度、介質特性和經濟性等因素。 （ 1）單板面積的選擇 單板面積過小、則板片數(shù)目多，占地面積大，阻力降減少 ；反之，單板面積過大，則板片數(shù)目少，占地面積小，阻力降增大，但是難以保證適當?shù)陌彘g流速。因此，一般單板面積可按角孔流速為 6m/s 左右考慮。 （ 2）板間流速的選取 流體在板間的流速，影響換熱性能和壓力降。流速高，換熱系數(shù)高，阻力降也增大；反之，則相反。一般取板間流速為 ，且盡量使兩種流體板間速度一致。流速小于 ，流體達不到揣流狀態(tài)，且會形成較大的死角區(qū)；流速過高會導致阻力降劇增，氣體板間流速一般不大于 10m/s。 （ 3）流程的確定 兩側流體的流量大致一致時，應盡量按等程布置；當兩 側流體的流量相差較大時，則流量小的一側按多流程布置或采用不等截面通道的板式換熱器。另外，當某一介質的溫升或溫降幅度較大時，也可采用多流程。有相變發(fā)生的一側一般均為單流程，且接口方式為上進下出。在多程換熱器中，一般對同一流體在各流程中應采用的流道數(shù)。換熱器壓降修正系數(shù)，單流程時取 ~， 2~3流程取 ~，4~5流道取 ~。 （ 4）流向的選取 單相換熱時，逆流具有最大的平均溫差，一般在板式換熱器的設計中要盡可能把流體布置為逆流。兩側流體為等流程時，為逆流；當兩側流體為不等流程時，順流 與逆流交替出現(xiàn)，平均溫差要小于純逆流時。 板式換熱器的選型計算方法 （ 1） 換熱器選型計算公式： Q=KF△ tm 式中： Q——熱流量（ W） 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 31 △ tm——對數(shù)平均溫差（ ℃ ） F——傳熱面積（ m2） 板式換熱器在實際運行中，由于污垢、水流不均等情況影響，需在上式中引入修正系數(shù) 223。（一般取 ~），因此，實際使用時，上式為： Q=223。KF△ tm （ 2） 估算法 可按下面估算： 當板間流速為 ~水（汽） ——水 K=3000~7000； 水（汽） ——油 K=400~1000 油 ——油 K=175~400 五．參考文獻 ［ 1］ 楊崇麟 .板式換熱器工程設計手冊［ M］ . 北京機械工業(yè)出版社 , 1998. ［ 2］ 許文 . 新編換熱器選型設計與制造工藝實用全書［ M］ . 北方工業(yè)出版社 , 2020. ［ 3］秦叔經 , 葉文邦 .化工設備設計全書 換熱器［ M］ . 化學工業(yè)出版社 ,2020. ［ 4］ 程寶華，李先瑞 .換熱器及換熱設備的應用技術［ M］ . 中國建筑工業(yè)出版社 ,2020. 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 32 六 . 換熱器總裝置圖 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 33 板式換熱器規(guī)格型號： 外形尺寸 ， mm 1320968 ?? 流道寬度， mm 266 單片有效面積， 平均板間距， mm 6 波紋形式 等腰三角形 平均流道橫截面積， 波紋高度， mm 6 平均當量直徑， mm 12 煤油冷卻器 —— 板式換熱器的設計 34