板式换热器的设计计算方法
一、概述
1.优化设计的意义
板式换热器在工业、服务业、建筑业、能源事业、新能源利用和热回收等各工业部门中得
到了广泛的应用,并成为必不可少的占有很大比例的设备,而且它的工作性能的好坏直接影响
全体装置的综合特性,故换热器的合理设计是很重要的。
设计合理的换热器的内容如下:
(l)在给定的工作条件(流量、入口温度)下,达到要求的传热量和流体出口温度。
(2)流体压力降小并符合系统的要求,目的是减少运行的能耗。
(3)根据工艺要求,选择合适的板片形式、组合方法等,目的是通过减少换热器的外形尺
寸、霞量来降低初投资。
(4)具有防腐、防漏,适应各种流体的要求和保证安全可靠的运行性能。
(5)维修方便。
2.板式换热器设计的目标
设计的目标:达到规定的传热量、初投资、运行费用、外形尺寸和重量等的要求。图2-9表
示换热器的设计目标。
3.换热器的设计过程
板式换热器的设计过程如下:
(1)换热器设计任务:根据工作
流体的种类、流量、进出口温度、工
作压力、允许压力降、尺寸和重量等
条件,选择换热器的形式等。
(2)换热器的总体布置:根据运
行温度、压力、价格、可靠性、安
全性、流体的腐蚀性等选择换热器
的材科、结构,然后选择换热器的种
类。
(3)换热器热工设计:指的是传热计算、压力降计算、优化设计等。
(4)结构设计:强度设计的内容为确定各部件的材料和尺寸,以保证换热器在稳定运行工
况及变工况运行时的安全性;根据工作温度、压力及流体性质选择焊接方法及密封材料,保证
流体分配均匀性的结构设计;确定启动和停机时期内的热应力,为排除由于流体流动弓l起的结
构振动,还要进行必要的核算;维修(清扫方法、修理、保养等)及运输的要求。
(5)方案选择:评价依据为初投资、重量、外形尺寸、动力消耗和寿命等量化指标。