經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！.摘要術(shù)指標(biāo)為前提下進(jìn)行的設(shè)計。BR01型板式換熱器是一種高效緊湊的換熱設(shè)備，它被應(yīng)用到食品工業(yè)、冶金工業(yè)、機(jī)電工業(yè)、造紙工業(yè)、石油工業(yè)等領(lǐng)域。而且傳熱性能好、初始成本低特點(diǎn)。的傳熱機(jī)理。對板式換熱器進(jìn)行了熱力計算和阻力計算，在滿足了校核條件下，設(shè)計了板式換熱器的基本結(jié)構(gòu)如框架形式，板片結(jié)構(gòu)及流程組合方式等結(jié)構(gòu)參數(shù)。確定了板片數(shù)為149的并聯(lián)式流程組合的板式換熱器，用AutoCAD繪制零件圖及總圖。關(guān)鍵字：板式換熱器；結(jié)構(gòu)設(shè)計；熱力計算；校核；經(jīng)濟(jì)性分析IAbstractThedesignispremiseofsecurity,inanmushanpossibletoensureitsquality,economicallyrationalandpracticaltechnicalindicators,suchanunderthepremiseofthedesign.Plateheatexchangersacompactandefficientheattransferequipment,itisappliedtothefoodindustry,metallurgicalindustry,electromechanicalindustry,paperindustry,oilindustryandotherfields.Anditstype,structureandscopearestillevolving,Weldedplateheatexchangercompactnesshasthefeaturessuchaslightweight,goodheattransferperformanceandlowinitialcost.Inthispaper,bytheusingofplateheatexchangerheattransfermechanismthedevelopmentofplateheatexchangerandapplicationsarebrieflyintroduced.Itcarriedouttheplateheatexchangerthermalcalculationandresistancecalculations,anddesignedthebasicstructureoftheplateheatexchangersuchastheframeworks,structureandprocessescombinationstomeettheverificationcondition.Finallyitdeterminedtheparallelflowplateheatexchangerwith149oftheplatesandcombinedwithAutoCADdrawingpartsdiagramandassemblydrawings.Keywords:Plateheatexchanger;onfigurationdesign;Thermodynamiccalculation;Check;II1.緒論............................................11.1板式換熱器的概述................................11.2我國設(shè)計制造應(yīng)用情況............................11.3國外著名廠家及其產(chǎn)品............................32.BR01型板式換熱器的基本構(gòu)造........................62.1BR01型板式換熱器的基本構(gòu)造....................62.2流程組合........................................62.3框架型式........................................82.4板片............................................92.4.1常用形式....................................92.4.2混合人字板及性能..........................102.4.3特種形式...................................122.5密封圈........................................122.6壓緊裝置.......................................133.板式換熱器的性能特點(diǎn).............................143.1板式換熱器的主要優(yōu)點(diǎn)...........................143.2板式換熱器的主要缺點(diǎn)...........................163.3板式換熱器與管殼式換熱器的比較.................164.BR01型板式換熱器的設(shè)計計算.......................184.1板式換熱器的設(shè)計計算概述.......................184.2傳熱過程.......................................184.2.1對流換熱...................................184.2.2相變換熱...................................194.2.3導(dǎo)熱.......................................204.3熱力計算.......................................20III4.3.1一般設(shè)計要求...............................204.3.2設(shè)計計算公式和曲線.........................234.3.3確定總傳熱系數(shù)的途徑.......................294.4換熱器已知參數(shù).................................304.4.1計算綜述表.................................365.經(jīng)濟(jì)與技術(shù)分析...................................415.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的原則.............................415.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的標(biāo)準(zhǔn).............................41結(jié)論................................................42致謝................................................43參考文獻(xiàn)............................................44附錄...............................................45附錄B...............................................46IV1.緒論1.1板式換熱器的概況,其發(fā)展已有一百多年的歷史。[1]1878年德國人發(fā)明了第一個板片式換熱器，現(xiàn)在通常都稱作板式換熱器，經(jīng)過了50多年的發(fā)展，到20世紀(jì)30年代，出現(xiàn)了由薄金屬板壓制的板片組裝迅速地得到了廣泛的推廣應(yīng)用，成為緊湊、高效的換熱設(shè)備?，F(xiàn)在各制造廠競相增大單板面積和組成大型的板式換熱器。度和使用壓力，將是其中的重點(diǎn)。廣泛。1.2我國設(shè)計制造應(yīng)用情況我國板式換熱器于六十年代開始研究制造。1965年，蘭州石油化工機(jī)器廠根據(jù)一些資料設(shè)計、制造了單板換熱器面積為0.52m2的水平平直波紋板片的板式換熱器，這是我國首家生產(chǎn)出的板式換熱器，供造紙廠、維尼綸廠等使用。八W.Schmidt換熱器的品種。[2]1967年，蘭州石油機(jī)械研究所對板片的六種波紋型式作了對比試驗，肯定了人字形波紋的優(yōu)點(diǎn)，并于1971年制造了我國第一臺人字形波紋板片（單板換1熱面積為0.3m2了重要的作用。1983年，蘭州石油機(jī)械研究所組織了板式換熱器技術(shù)交流會，還對板式換熱器的性能進(jìn)行了大量的測定。來，他們還作了大量的國產(chǎn)板片的性能測定。生變形，致使板間距發(fā)生變化，出現(xiàn)受壓通道和擴(kuò)張通道。其次，他們把板式換得到一種新的流體阻力計算公式。國產(chǎn)板式換熱器的性能測定及優(yōu)化設(shè)計等工作。阻力理論或工程應(yīng)用方面作了很多有益的工作。于食品、輕工、機(jī)械等部門；八十年代也是僅僅應(yīng)用于民用建筑的集中供熱；八十年代中期開始，在化工工藝流程中較苛刻的場合也出現(xiàn)了板式換熱器的身影。熱器在開發(fā)到應(yīng)用的時間跨度上，花費(fèi)了較多的時間[3]。21.3國外著名廠家及其產(chǎn)品家有英國APVALFA-LAVALGEAOMEXEL公司、日本日阪制作所等。（1）英國APV公司。APV公司的RichardSeligman博士于1923年就成功設(shè)計了第一臺工業(yè)性的板式換熱器。其在國外有20個聯(lián)合公司，遍及美、德、法、日、意、加等國。Seligman設(shè)計的板式換熱器板片為塞里格曼溝道板。三十Goodman目前APV公司生產(chǎn)的板式換熱器波紋多屬人字形波紋，最大單板換熱面積為2.2m，單臺換熱器最大流量為2500。換熱器最高使用溫度為260C、最/h2m3大使用壓力為2.0MPa、最大的單臺換熱面積為1600m。APV公司換熱器產(chǎn)品2情況如表1-1[4]：表單板換熱壓(MPa1.030.691.551.372.060.930.690.831501874144093623504277290.340.340.380.520.521.0782.21114X3181152X3921150X4451156X4161156X4161984X712HMB102,127,152102R55R56R106R2353002739X1107400（2ALFA-LAVAL公司。ALFA-LAVAL公司制造的板式換熱器，其銷售遍布99個國家，從該公司于1930年生產(chǎn)的第一臺板式巴氏滅菌器開始，已有360多年的歷史。1980年對葉片的邊緣做了改造，以增強(qiáng)抗壓能力。該公司的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品性能：最高工作壓力2.5MPa；最高工作溫度C；最大單臺流量o3600m/h；總傳熱系數(shù)3500-7500W/mK；每臺換熱面積0.1-2200m；最大322接管尺寸450mm。（3GEAAHLBORNFree-Flow和Varitherm兩個系列產(chǎn)品。前者抗壓能力差，后者為人字形波紋片。GEAAHLBORN的板式換熱器技術(shù)特性如表1-2[4]：表板片最大流最高工作壓力最高工作溫單板換熱面積量(外形尺寸長X寬(mm)型號波紋型式m/3h()C(m2)()MPa)157一列弧形670X2501065X330—0.09150.2920.54———515301535Free-Flow159二列弧形161三列弧形4P縱人字形10縱人字形———510X1280.0011.61.6260250250250250250250250250250250781X2130.1150.260.460.1480.800.810.401.280.811.4120縱/橫人字形992X33640縱/橫人字形1392X424402縱/橫人字形654X424405縱/橫人字形1091X42480縱/橫人字形1754X610805縱/橫人字形1194X610130縱/橫人字形2195X8101306縱/橫人字形1635X8101309縱/橫人字形2008X810100220220220500500Varitherm1500150015004（4W.Schmidt公司。公司早期生產(chǎn)截球形波紋片（），因性能欠Sigma人字形波紋，增加了組合形式，以適應(yīng)各種工況的需要。W.Schmidt公司生產(chǎn)的板式換熱器，一般工作壓力為1.6MPa，最小的單板換熱面積為0.035m、最大2的單板換熱面積為1.55m2[5]。（5）HISAKA(日阪制作所公司。在1954年，公司研究成功EX-2型板片；表1-3：[5]表最大單單位換處理量最高工作最高工作臺換熱面積熱面溫度型號()mh/壓(力3積(m2))()CMPa(m)2EX-10.1570.3140.550.710.8230.42002002002002002002002002002001560EX-15EX-16EX-11EX-12UX-01UX-20UX-40UX-60UX-8014024046088331.0水平平直波紋板0870.3750.761.161.701.5～2.01.5～2.01.5～1.81～1.31405409001520100250500800人字形波紋板片1～1.352.BR01型板式換熱器的基本構(gòu)造[1]圖1122ii1122ii6式中：M、M…M—指從固定壓緊板開始，甲流體側(cè)流道數(shù)相等的流程數(shù)；21iN、N…N—M、M…M中的流道數(shù)；212i1im、m、m—指從固定壓緊板開始，乙流體側(cè)流道數(shù)相等的流程數(shù)；21in、n、n—m、m、m中的流道數(shù)。112i2i圖[2]7板式換熱器的框架多種多樣，如圖2-3b）、更為高，又需經(jīng)常拆卸清洗，所以常采用頂桿式[1]。8紋板片[1]。圖大的板片傳熱系數(shù)高、流體阻力亦大;反之人字角小的板片傳熱系數(shù)和流體阻力都低些，圖2-5是人字角對傳熱影響的曲線示圖。9圖2.4.2混合人字板及性能利用人字角性能的板片，稱之為M板片，混合板片其實是圖2-6和圖2-7表示了組裝情圖HLL圖、L[1]承受較高的溫度和壓力，但不能拆卸，焊接單元之間的流道，能承受的壓力、溫度仍和一般的板式換熱一樣。2.4.3特種形式的板片及特殊的板式換熱器[6]。便于裝卸墊片的板片用于冷凝器的板片用于蒸發(fā)器的板片板管式板片雙層板片石墨材料板片寬窄通道的板片2.5密封圈狀右半圓形、矩形及五面體等）制約。從板式換熱器結(jié)構(gòu)分析，密封周邊的長度(m將是換熱面積(m的6～8倍，超過了任何其它類型的換熱器。密封圈是板2式換熱器的重要構(gòu)件，對它的基本要求是耐熱、耐壓、耐介質(zhì)腐蝕。密封圈嵌入板片上密封槽及角孔的四周。板式換熱器是通過壓板壓緊墊片，達(dá)到密封。為確?？煽康拿芊?，必須在操作條件下密封面上保持足夠的壓緊力。12密封圈的材質(zhì)及允許使用的最高溫度列于表2-1中。表丁晴橡膠三元乙丙橡膠氟丁橡膠硅橡膠石棉纖維板墊片材料及代號最高溫度NEFQA150170851602502.6壓緊裝置夾板（即蓋板）由普通碳鋼制成，螺栓由高強(qiáng)度碳鋼制成。它們用于將密封圈壓壓緊力[7]。一般的板式換熱器可承受0.7MP的壓力差，此設(shè)計的BR01型板式換熱器a的壓力差僅為0.1MP。a133.板式換熱器的性能特點(diǎn)由于板式換熱器是由若干傳熱板片疊裝而成的，半片很薄又具有波紋形表式換熱器。表3-1列出了當(dāng)前國內(nèi)外板式換熱器的一些技術(shù)參數(shù)。[8]表項目國外國內(nèi)最大單板面積，4.752mm22最大單臺面積，～10002.522002.5最高工作壓力，MPa最高工作溫度C橡膠墊片石棉墊片單臺流量總體熱系數(shù)<200<250<200<25036003500～75003.1板式換熱器的主要優(yōu)點(diǎn)（1）總傳熱系數(shù)高板式換熱器的板間流道，是一個截面多變、曲折的流道（見圖3-1），它能造，降低了壁面的熱阻。[10]14圖（2）末端溫差小均溫差大于殼管式的。由于內(nèi)部充分湍動，所以不易結(jié)垢，其結(jié)垢系數(shù)僅為管殼式換熱器的1/3～1/10。（7）使用方便只要拆下壓緊螺栓，就可以取出板片或移開板束，所以其清理、維修、增減板片，更改流程組合都十分簡便。3.2板式換熱器的主要缺點(diǎn)（1）工作壓力單位長度的壓力損失大由于傳熱面之間的間隙較小，傳熱面上有凹凸，因此比傳統(tǒng)的光滑管的壓力損失大。板式換熱器的每張板片上都有一個有彈性的密封墊圈，密封周邊很長，密封系統(tǒng)剛性差，結(jié)構(gòu)特殊，離壓緊螺栓較遠(yuǎn)，沒有足夠的壓緊力，所以承受不了較高的工作壓力。[10]（2）工作溫度板式換熱器的工作溫度決定于密封墊片能承受的溫度。用橡膠類彈性墊片時，最高工作溫度在200C以下；用壓縮石棉絨墊片時，最高工作溫度為～260C。（3）含固體介質(zhì)板式換熱器的板間流道平均間隙為3～5mm顆?；蚶w維物質(zhì)，就容易堵塞板間流道。對這種換熱場合，應(yīng)考慮在入口安裝過濾裝置，或者選擇特殊的大間隙板式換熱器。3.3板式換熱器與管殼式換熱器的比較3-2為板式換熱器和管殼式換熱器各種性能的比較。[12]16表項目溫度交叉板式換熱器管殼式換熱器能不能末端溫差多種介質(zhì)操作管線連接約15能不能可集中在一個方位要幾個方位設(shè)在總傳熱系數(shù)比設(shè)備重量比滯液體積3~5113~10大小占地面積12~5不能變更程數(shù)可以改變流程組合最高工作壓力，MPa對含顆粒較差固體決定于設(shè)計可以較差174.BR01型板式換熱器的設(shè)計計算4.1板式換熱器的設(shè)計計算概述僅僅是計算的步驟不同，但涉及的計算公式是相同的。BR01型板式換熱器的設(shè)計計算是在已知換熱器的情況下，校核是否滿足給定的使用工況。4.2傳熱過程板式換熱器中冷流體與熱流體之間的換熱一般都是通過流體之間的對流換熱（或相變換熱）、垢層及板片的導(dǎo)熱來完成的，且參與換熱的流體通常都是液體非氣體，故不存在輻射換熱[2]。4.2.1對流換熱的導(dǎo)熱作用。這種對流和導(dǎo)熱同時存在的過程，稱為對流換熱。Qhtt)A(4-1)wf式中：換熱量，/h；h對流換熱系數(shù)，W/(mCtt分別為壁面溫度與流體溫度,)；C。wf換熱面積，m。218數(shù)數(shù)值上的大小反映了對流換熱的強(qiáng)弱。4.2.2相變換熱般的對流換熱問題也就僅指單相流體而言。（1）凝結(jié)換熱潛熱而凝結(jié)成液體，這種放熱現(xiàn)象稱為凝結(jié)換熱。上形成一個個小液珠，換熱是在蒸汽與液珠表面和蒸汽與裸露的冷壁間進(jìn)行的，凝結(jié)傳熱系數(shù)約為6000104W/(m2C。（2）沸騰換熱體由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗟膿Q熱過程。液體在受熱表面上的沸騰可分為大空間沸騰（池沸騰）和有限空間沸騰（強(qiáng)迫對流沸騰）。不論哪種沸騰，又都有過冷沸騰和飽和沸騰之分。過冷沸騰是在液體主流溫度低于相應(yīng)壓力下的飽和溫度而加熱壁面溫度已超過飽和溫度的條壁面產(chǎn)生的氣泡不再被液體重新凝結(jié)的沸騰。194.2.3導(dǎo)熱Qt（4-2）式中：換熱量，/；h導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·C)；t導(dǎo)熱溫差，C；換熱面積，m。4.3熱力計算BR01型板式換熱器熱力計算的目的是校核該換熱器是否滿足給定的設(shè)計工4.3.1一般設(shè)計要求況。（1）板間流速4～5倍，在一個流程內(nèi)的每個流道的流速也不均勻（見圖4-1）。為使流體在板間流動時，處于充分的湍流狀態(tài)，宜取板間的平均流速0.3～0.8m/s。在阻力降資。20圖UZ[1]UZ表單板面積，0.50.8m2角孔直徑，mm40~6065～9080~100125～170175~200單臺最大理27～4271～137108~170265～380520～680量，3/mh（4）材料選擇板片的原材料厚度為0.6～0.8，壓制成波紋板后允許有25%的減薄量.于是最薄處的厚度為0.45～0.6此一定要選用耐腐蝕的材料進(jìn)行制造。墊片材料既要耐溫又要耐腐蝕。各種墊片材料容許的適用溫度。人字角大的板片稱為H板片場合;人字角小的板片稱為L板片直波紋板片則適用于對傳熱效率、阻力損失都適中的場合。對于兩種換熱流體，其流量差別甚大，則應(yīng)考慮選用非對稱流道或稱寬窄間隙流道的板片來組裝板寬比較小的波紋板較為理想[9]。（5）流體的選取盡量把流體布置為逆流。對板式換熱器來說，要做到這一點(diǎn)，兩側(cè)必須為等程。22求要從板片的上部進(jìn)，下部出，以便排除冷凝液體。（6）并聯(lián)流道數(shù)的選取允許壓降，在可能的最大流速以內(nèi)，并聯(lián)流道數(shù)目取決于流量的大小。（7）單板面積的選擇要的流速。單板面積可按流體流過角孔的速度為6m/s左右考慮。4.3.2設(shè)計計算的公式和曲線[1]（1）傳熱基本方程式Qt（4-3）m式中：傳熱量，kJ/h；換熱面積，m；2K總傳熱系數(shù)，W/(mK)；2t傳熱平均溫差，系對數(shù)平均溫差乘以板片組合校正系數(shù)，C。m（2）換熱量計算式QqCtt)（4-4）'''mp式中：q-流體質(zhì)量流量，/h；mC-流體比熱容，/(K)；pt、t-分別表示某流體進(jìn)出口溫度，C。'''（3）加熱水流通段面積計算式23Gf（4-5）'3600vMd'式中：流通段面積，m；f2'd傳熱量，/；kJh'板內(nèi)取定流速,/；msv-水的密度，/3；mM-流程數(shù)。（4）流道數(shù)的計算f'n=（4-6）dfd式中：流道數(shù)；f-流通段面積，m'；2df-單通道流通截面積，m。2d（5）流道內(nèi)實際流速的計算Gv=（4-7）nfMd式中：流道內(nèi)實際流速，m/s；傳熱量，kJ/h。（6）換熱面積計算式（4-8）（4-9）F'F(MnMn1)d1122（7）雷諾數(shù)計算式vd=e式中：d-當(dāng)量直徑，m；e-運(yùn)動粘度，m2/s。24（8）對流傳熱準(zhǔn)則數(shù)關(guān)系式NuCRePr（4-10）n(0.3或0.4)式中：C-系數(shù)，由實驗求得；指數(shù)，由實驗求得；Re-雷諾準(zhǔn)則數(shù)，無因次；Pr-普朗特準(zhǔn)數(shù)，無因次。參考公式如下：Nu0.35RePr（4-11）0.70.33典型的數(shù)據(jù)為：系數(shù)為0.15～0.40；Re指數(shù)為0.65～0.85；Pr指數(shù)為0.30～0.45(通常為0.33)。（9）換熱面積計算式ANA(NA（4-12）e00式中：A換熱器換熱面積，m；2A單板換熱面積，m；20N有效傳熱板片數(shù)；eN總的板片數(shù)。對流傳熱系數(shù)計算式Nu=（4-13）de式中：對流換熱系數(shù)，W/(m2K)；總傳熱系數(shù)計算式251熱阻：板片熱側(cè)流體傳熱熱阻，污垢層熱阻R，板片熱阻，板片冷側(cè)1p1流體傳熱熱阻，污垢層熱阻R。它們之和即為總熱阻，總熱阻的倒數(shù)也就是總2傳熱系數(shù)，其計算式為：11K=()(4-14)RR11p122式中:和-分別為板片兩側(cè)的傳熱膜系數(shù)，/()；WmK212R和R-板片兩側(cè)污垢系數(shù)，W/(mK)；212-板片厚度，m；-板片導(dǎo)熱系數(shù)，W/(mK)。p（12）傳熱溫差t計算式mtt（4-15）（4-16）mlmttttlnt式中：tt-逆流換熱時冷熱兩流體端部溫差的最大值和最小值，maxminC；t-對數(shù)平均溫差，C；2627（13）當(dāng)量直徑計算式d/b)b（4-17）e式中：板間流速寬度，；mb板間流道平均間隙，m；d板間當(dāng)量直徑，m。（14）流體阻力計算歐拉數(shù)Eu關(guān)聯(lián)式（4-18）式中系數(shù)b、指數(shù)d-隨不同型式的板片而異，由實驗求得，制為造廠為其或EubRed=22流體密度，/m。3Eu219451Re0.86528（16）污垢熱阻的選擇[1]表流體名稱軟水或蒸餾水城市用軟水城市用硬水海水或港灣水大樣的海水河水，運(yùn)河水污垢熱阻流體名稱機(jī)器夾套水潤滑油水植物油污垢熱阻0.0000090.0000170.0000430.0000430.0000260.0000430.0000520.000009～0.0000430.000007～0.0000520.000009～0.0000260.000009有機(jī)溶劑水蒸氣一般流體0.000009~0.0000524.3.3確定總傳熱系數(shù)的途徑在設(shè)計板式換熱器時，總傳熱系數(shù)的確定可通過兩種途徑：（1）選用經(jīng)驗公式工藝條件相仿、設(shè)備類型類似的換熱器的總傳熱系數(shù)值作為設(shè)計依據(jù)。表4-3列出了一般情況下板式換熱器的總傳熱系數(shù)值。表K值K水—水2000～4650870~930（2）計算確定水蒸氣—油冷水—油400～580175～35028～58K(/(m2K確估計等原因，計算得到的總傳熱系數(shù)值與實際情況也會有出入。294.4換熱器已知參數(shù)型號BR01型設(shè)計溫度oC設(shè)計壓力最大組裝最大處理量外度尺寸角孔直徑MPat/h寬×高mmmm面積m21501.51245當(dāng)量直徑mm340×69050單板換熱單流道截面波紋深度接口類型傳熱系數(shù)mm面積m2積m20.150.00162.85.6法蘭盤2000-6000W/m?C2o一次側(cè)熱水的進(jìn)/出口溫度為100C/60C；二次側(cè)冷水的進(jìn)出口溫度為30C/70C；最大處理量45t/h;高溫水和被加熱水經(jīng)過板式換熱器的壓降均不大于1.5MPa（1）已知工藝參數(shù)熱側(cè)t=100C'1t''=601Cp1.5MPa1冷側(cè)t30C'2t70C2p1.5MPa2G1.9/h52（2）物性數(shù)據(jù)30熱側(cè)在平均溫度下取值t=(100+60)/2=80C各物性參數(shù)：1密度=971.8/m31比熱容C4.195kJ/(K)kg1導(dǎo)熱系數(shù)運(yùn)動粘度普朗特數(shù)冷側(cè)在平均溫度下取值密度=67.4W/(mK)110.36510m?s62P2.21r1t（30+70）/2=50C下取值：2/988.1m32比熱容C4.174kJ/(kgK)p2導(dǎo)熱系數(shù)運(yùn)動粘度=64.8W/(mK)20.556m?s622普朗特數(shù)P3.54r2（3）選BR01型板式換熱器單片換熱面積F=0.15m；2d單通流道截面積f=0.0016m；2d板片平均間隙b=2.8；板片當(dāng)量直徑d=5.6；e板片厚度=0.6。（4）求換熱量及流量被加熱水量G1.910kg/h52.78kg/s52傳熱量QGCtt)''2'22p2=52.784.174(7030)8812.1531Q8812.15加熱水量G52.52kg/sCtt)4.19560)1'1''11（5）假定流程數(shù)取加熱水流程M=11取被加熱水流程M=12（6）初選定流道數(shù)加熱水流道數(shù)n=741被加熱水流道數(shù)n=742（7）流動方式：單相換熱，逆時具有最大的平均傳熱溫差，所以選擇逆流。（8）求板間流速加熱水流速G1nfM11d1152.520.456m/s740.0016971.81被加熱水流速G/(nfM)222d2252.78/(74988.10.45m/s（9）求雷諾數(shù)d加熱側(cè)3224.24581.81611d0.45被加熱側(cè)2622（10）求努塞爾數(shù)32加熱側(cè)Nu0.35RePr0.71110.353224.23被加熱側(cè)Nu0.35RePr0.72220.354581.83.54194.070.7（11）求對流傳熱系數(shù)129.967.4加熱側(cè)1563.44W/(mK)1121d64.8被加熱側(cè)W/(mK)2222d（12）板片的選擇及導(dǎo)熱熱阻的確定板片材料SUS304板片厚度=0.6mm板片導(dǎo)熱系數(shù)λ=16.6W/(m·K)p板片的導(dǎo)熱熱阻//(?K)/Wrm52pp（11）兩側(cè)污垢熱阻根據(jù)表“板式換熱器的污垢熱阻”可查得R0.45104(mK)/W（一般流體）21R0.45104(mK)/W（一般流體）22式中：r為加熱側(cè)污垢熱阻；1r為被加熱側(cè)污垢熱阻。2（14）總的傳熱系數(shù)的計算11K(rr)1121p23310.000616.611/(0.45100.4510)441563.442245.67494.78W/(m?K)2（15）對數(shù)平均溫差tbmtt30)(7060)min45.5CmaxOt10030lnlnmaxt7060min查表得溫度修正系數(shù)為：=0.95傳熱溫差tt0.9545.543.24COm（16）實際傳熱面積Q8812.15Fm2Ktm（17）計算板片數(shù)（18）求面積N2nM1149F(N2)F1470.1522.05m2md（19）面積校核[7]|FF||22.05|m100%4.1%5%F所以滿足（20）壓降計算及校核加熱側(cè)歐拉數(shù)Eu219451Re2194513224.2202.5611加熱側(cè)壓降202.56971.80.45690039.46PapEu2111134被加熱側(cè)歐拉數(shù)被加熱側(cè)壓降Eu219451Re2194514581.8149.4622149.46988.10.4566456.64pEuPa22222壓降校核p0.91.5滿足1p0.661.5滿足24.4.1計算綜述表符計算項目單位計算公式（或圖表）已知數(shù)值10060號加熱水的初溫1234t'1oC加熱水的終溫已知t''1oC加熱水的平均溫度加熱水密度tt'1''1t1801oC23查表查表已知971.81/(?K)加熱水比熱容564.19530C1被加熱水初溫t'2oC35被加熱水終溫789已知7050t''oC2被加熱水tt'''tt2oC222平均溫度2被加熱水密度ρ3查表查表已知988.12/(?K)被加熱水比熱容Cp2104.174被加熱水量kg/s111213252.788812.1552.52QGC(t-t)傳熱量kWQ'22p22QG/s加熱水量1t-t)1C'''11p1加熱水流程1415初步選定初步選定11M1被加熱水流程M2BR01161718板片型號板片寬度選定查表查表Lbmmmm4852.8板片平均間隙板片當(dāng)量直徑1920mmm2b5.6de板片換熱面積查表0.15Fd36單通道流通截面積212223m2查表0.001674fd加熱水流道數(shù)n1取定取定被加熱水流道數(shù)74n2G1加熱水實際流速nfM12425m/s0.4560.451d111G被加熱水實際流速2nfM2m/sm22d22FF(mnmn1)26293031換熱面積112223mdFm熱側(cè)普朗特數(shù)Pr查表查表2.2167.41熱側(cè)導(dǎo)熱系數(shù)W/（m·K）1熱側(cè)運(yùn)動粘度1m/s查表0.3651026熱側(cè)雷諾數(shù)Red3213224.2111熱側(cè)努塞爾特數(shù)Nu333410.35RePr129.9Nu0.7111熱側(cè)對流換熱系數(shù)W/1=11563.4411d（m·K）2e37冷側(cè)普朗特數(shù)353637查表3.5464.82冷側(cè)導(dǎo)熱系數(shù)W/2查表（m·K）冷側(cè)運(yùn)動粘度2m/s查表0.5561026冷側(cè)雷諾數(shù)d383924581.8222冷側(cè)努塞爾數(shù)0.35RePr2Nu0.7194.07222冷側(cè)對流W/2=404142α2245.670.000450.00045222d換熱系數(shù)（m·K)2e加熱側(cè)熱阻(m·K)2查表查表R1/W被加熱側(cè)熱阻(m·K)2R2/W板片選用材料434445SUS3040.7板片厚度δmm查表查表板片導(dǎo)系數(shù)W/16.6p（m·K)板片導(dǎo)熱熱阻(m·K)24647r/λ0.000036494.78rppp/WW/總傳熱系數(shù)11K(r)r1K12（m·K)21p238tt對數(shù)平均溫差ttt48495045oCt溫差修正系數(shù)φ按有效板片數(shù)查圖0.9543.24tmtt傳熱溫差oCmlmQ51傳熱面積FF23m2KtlmFF52面積校核=m4.1<5F加熱側(cè)歐拉數(shù)219451ReEuEu15354551121202.5690039.36149.46加熱側(cè)壓降ppEuPa21111被加熱被歐拉數(shù)Eu219451Re2239被加熱側(cè)壓降pEup225622225.經(jīng)濟(jì)與技術(shù)分析5.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的原則條件進(jìn)行研究、分析與對比，從中優(yōu)選出較為理想的技術(shù)方案。擬定的各技術(shù)方案之間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)應(yīng)有可比性，諸如：傳熱面積、傳熱系數(shù)、介質(zhì)的應(yīng)用特性及技術(shù)參數(shù)、設(shè)備的安裝條件、動力消耗指標(biāo)等方面。耗一定的人力、物力、財力。這些都可以用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為同一的衡量尺度，以便于進(jìn)行計算比較。的經(jīng)濟(jì)影響因素，或拆算為相同周期作為對比條件，這樣，才便于比較與分析。5.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的標(biāo)準(zhǔn)（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，換熱技術(shù)以及換熱設(shè)備也在不斷地發(fā)展與改進(jìn)，條件。40（2）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)研究與重視。必須力求投資少，建設(shè)快，一投入使用周期短、經(jīng)濟(jì)效益好作為衡量的條件。（3）政策標(biāo)準(zhǔn)政策，例如我國現(xiàn)行的能源政策、環(huán)境保護(hù)與治理等相關(guān)政策。（4）社會標(biāo)準(zhǔn)改善與提高。如在建設(shè)一座換熱站的時候應(yīng)該考慮其社會效益。結(jié)論相關(guān)關(guān)聯(lián)式，采用網(wǎng)上的資料來進(jìn)行參考。式，所以板式換熱器通常采用液-液換熱，本設(shè)計選用水-水換熱。字形形狀，板片的厚度對傳熱影響很大，最后設(shè)計確定的板片厚度為0.6mm，板片數(shù)數(shù)為149的并聯(lián)式單流程組合方式的板式換熱器，并用AutoCAD繪制出板式換熱器的零部件圖及總裝圖。最終設(shè)計完成要求的BR01型板式換熱器的設(shè)計。41致謝在本文完成之際，向我最尊敬的指導(dǎo)老師致以最誠摯的敬意和衷心的感謝，作實踐做好了鋪墊。補(bǔ)充，并用自己所學(xué)到的知識，服務(wù)社會，成為一名合格的社會工。42參考文獻(xiàn)43A上,絕緣子的厚板式換熱器中的熱損失小。一個研究進(jìn)行研究絕緣體厚度對換熱glasswool然后減少當(dāng)絕緣子的厚度增加。在對流換熱中發(fā)生著蒸汽的凝結(jié)或液體的沸騰（或蒸發(fā)）的換熱過程，都稱為相變換熱。由于在這類換熱過程中，同時發(fā)生著為一個獨(dú)立的研究領(lǐng)域，而一般的對流換熱問題也就僅指單相流體而言。潛熱而凝結(jié)成液體，這種放熱現(xiàn)象稱為凝結(jié)換熱。上形成一個個小液珠，換熱是在蒸汽與液珠表面和蒸汽與裸露的冷壁間進(jìn)行的，凝結(jié)傳熱系數(shù)約為6000104W/(m2C)，但是在工業(yè)過程中，一般都是膜狀凝結(jié)，除非對壁面進(jìn)行預(yù)處理或在蒸汽中加入促進(jìn)劑。44BInaheatexchanger,thereisheattransferredeitherfromthesurroundingortothesurrounding,whichisnotexpected.Athermalinsulatorisusedtoreducethisheattransfer.Theeffectivenessofaheatexchangerwillincreaseiftheheatlosstosurroundingcanbereduced.Theoretically,thethickertheinsulatorthesmallertheheatlossinaplateheatexchanger.Aresearchiscarriedontostudytheeffectofaninsulatorthicknessonheatexchangereffectiveness.Theinsulatorsusedareglasswoolandrockwool.Itturnsoutthattheeffectivenessisincreasinguntilamaximumpoint,andthendecreasingwhenthethicknessoftheinsulatorisincreasing.AbstractinBahasaIndonesia:Dalamsuatuheatexchangerselaluterjadiperpindahanpanaskeataudarilingkunganyangtidakdiharapkan.Untukmengurangiperpindahanpanasinidigunakanisolatortermal.Efektivitasheatexchangerakanmeningkatjikapanasyanghilangkeataudarilingkungandapatdikurangi.Secarateoritisuntukheatexchangerberbentukkotaksemakintebalisolatortermalyangdigunakansemakinkecilpanasmengalirkeataudarilingkungan.Dalampenelitianinidicaripengaruhketebalanisolatortermalterhadapefektivitassuatuplateheatexchanger.Percobaandilakukanuntuk2jenisisolator,yaituglasswooldanrockwool.Hasilyangdidapatadalahefektivitasakanmeningkatsampaihargatertentudankemudianakanberkurangdenganpenambahanketebalanisolatortermal.Katakunci:isolatortermal,efektivitas,plateheatexchanger.45TheLabVIEWVisionDevelopmentModuleisforscientists,automationengineers,andtechnicianswhoaredevelopingLabVIEWmachinevisionandscientificimagingapplications.TheLabVIEWVisionDevelopmentModuleincludesIMAQVision,alibraryofvisionfunctions,andIMAQVisionBuilder,aninteractiveenvironmentforvisionapplications.Unlikeanyothervisionproducts,IMAQVisionBuilderandIMAQVisionworktogethertosimplifyvisionsoftwaredevelopmentsothatyoucanapplyvisiontoyourmeasurementandautomationapplications.CountlessApplicationsLabVIEWapplicationsareimplementedinmanyindustriesworldwideincludingautomotive,telecommunications,aerospace,semiconductor,electronicdesignandproduction,processcontrol,biomedical,andmanyothers,Applicationscoverallphasesofproductdevelopmentfromresearchtodesigntoproductionandtoservice.ByleveragingLabVIEWthroughoutyourorganizationyoucansavetimeandmoneybysharinginformationandsoftware.TestandMeasurementLabVIEWhasbecomeanindustry-standarddevelopmenttoolfortestandmeasurementapplications.WithTestStand,LabVIEW-basedtestprograms,andtheindustry'slargestinstrumentdriverlibrary,youhaveasingle,consistentdevelopmentandexecutionenvironmentforyourentiresystem.ProcessControlandFactoryAutomationLabVIEWisusedinnumerousprocesscontrolandfactoryautomationapplications.ManyscientistsandengineerslooktoLabVIEWforthehighspeed,highchannelcountmeasurementandcontrolthatgraphicalprogrammingoffers.Forlarge,complexindustrialautomationandcontrolapplications,theLabVIEWDataloggingandSupervisoryControlModuleprovidesthesamegraphicalprogrammingasLabVIEW,butisdesignedspecificallyformonitoringlargenumbersofI/Opoints,communicatingwithindustrialcontrollersandnetworks,andprovidingPC-basedcontrol.46MachineMonitoringandControlLabVIEWisidealformachinemonitoringandpredictivemaintenanceapplicationsthatneeddeterministiccontrol,vibrationanalysis,visionandimageprocessing,andmotioncontrol.WiththeLabVIEWplatformofproductsincludingLabVIEWReal-Timeforreal-timedeterministiccontrolandtheLabVIEWDataloggingandSupervisoryControlModule,scientistsandengineerscancreatepowerfulmachinemonitoringandcontrolapplicationsquicklyandaccurately.ResearchandAnalysisTheintegratedLabVIEWmeasurementanalysislibraryprovideseverythingyouneedinananalysispackage.ScientistsandresearchershaveusedLabVIEWtoanalyseandcomputerealresultsforbiomedical,aerospace,andenergyresearchapplications,andinnumerousotherindustries.Theavailablesignalgenerationandprocessing,digitalfiltering,windowing,curve-fitting,Forspecializedanalysis,suchasjointtime-frequencyanalysis,wavelet,andmodel-basedspectralanalysis,LabVIEWoffersthespeciallydesignedSignalProcessingToolset.TheSoundandVibrationToolsetoffersoctaveanalysis,averagedandnonaveragedfrequencyanalysis,transientanalysis,weightedfiltering,andsound-levelmeasurement,andmore.DrawYourOwnSolutionWithLabVIEW,youbuildgraphicalprogramscalledvirtualinstruments(VIs)insteadofwritingtext-basedprograms.Youquicklycreatefrontpaneluserinterfacesthatgiveyoutheinteractivecontrolofyoursystem.Toaddfunctionalitytotheuserinterface,youintuitivelyassembleblockdiagrams-anaturaldesignnotationforengineersandscientists.CreatetheFrontPanelOnthefrontpanelofyourVI,youplacethecontrolsanddatadisplaysforyoursystembyselectingobjectsfromtheControlspalette,suchasnumericdisplays,meters,gauges,thermometers,LEDs,charts,andgraphs.WhenyoucompleteandrunyourVI,youusethefrontpaneltocontrolyoursystemwhetheryoumoveaslide,zoominonagraph,orenteravaluewiththekeyboard.47ConstructtheGraphicalBlockDiagramToprogramtheVI,youconstructtheblockdiagramwithoutworryingaboutthesyntacticaldetailsoftext-basedprogramminglanguages.Youdothisbyselectingobjects(icons)fromtheFunctionspaletteandconnectingthemtogetherwithwirestotransferdataamongblockdiagramobjects.Theseobjectsincludesimplearithmeticfunctions,advancedacquisitionandanalysisroutines,networkandfileI/Ooperations,andmore.DataflowProgrammingLabVIEWusesapatenteddataflowprogrammingmodelthatfreesyoufromthelineararchitectureoftext-basedprogramminglanguages.BecausetheexecutionorderinLabVIEWisdeterminedbytheflowofdatabetweennodes,andnotbysequentiallinesoftext,youcancreateblockdiagramsthatexecutemultipleoperationsinparallel.Consequently,LabVIEWisamultitaskingsystemcapableofrunningmultipleexecutionthreadsandmultipleVIsinparallel.ModularityandHierarchyLabVIEWVIsaremodularindesign,soanyVIcanrunbyitselforaspartofanotherVI.YoucanevencreateiconsforyourownVIs,soyoucandesignahierarchyofVIsthatserveasapplicationbuildingblocks.Youcanmodify,interchange,andcombinethemwithotherVIstomeetyourchangingapplicationneeds.GraphicalCompilerInmanyapplications,executionspeediscritical.LabVIEWistheonlygraphicalprogrammingsystemwithacompilerthatgeneratesoptimizedcodewithexecutionspeedscomparabletocompiledCprograms.YoucanevenusetheLabVIEWprofilertoanalyseandoptimizetime-criticaloperations.Consequently,youincreaseyourproductivitywithgraphicalprogrammingwithoutsacrificingexecutionspeed.MeasurementsandMathematicsLabVIEWincludesavarietyofothermeasurementanalysistools.Examplesincludecurvefitting,signalgeneration,peakdetection,andprobabilityandstatistics.Mea48surementanalysisfunctionscandeterminesignalcharacteristicssuchasDC/RMSlevels,totalharmonicdistortion(THD),impulseresponse,frequencyresponse,andcross-powerspectrum.LabVIEWuserscanalsodeploynumericaltoolsforsolvingdifferentialequations,optimization,rootfinding,andothermathematicalproblems.Inaddition,youcanextendthesebuilt-incapabilitiesbyenteringMATLABorHIQscriptsdirectlyinyourLabVIEWprograms.Forchartingandgraphing,youcanrelyonthebuilt-inLabVIEW2Dand3Dvisualizationtools.2DtoolsincludefeaturessuchasautoscalingXandYranges,reconfigurableattributes(point/linestyles,colors,andmore)andcursors,MicrosoftWindowsuserscanemployOpenGL-based3Dgraphsandthendynamicallyrotate,zoom,andpanthesegraphswiththemouse.DevelopmentSystemTheLabVIEWProfessionalDevelopmentSystemfacilitatesthedevelopmentofhigh-end,sophisticatedinstrumentationsystemsfordevelopersworkinginteams,usersdevelopinglargesuitesofVIs,orprogrammersneedingtoadheretostringentqualitystandards.BuiltontheFullDevelopmentSystem,theProfessionalDevelopmentSystemalsoincludestheLabVIEWApplicationBuilderforbuildingstand-aloneexecutablesandsharedlibraries(DLLs）andcreatingdistributionkits.Inaddition,thedevelopmentsystemfurnishessourcecodecontroltoolsandoffersutilitiesforquantitativelymeasuringthecomplexityofyourapplications.Withgraphicaldifferencing,youcanquicklyidentifybothcosmeticandfunctionaldifferencesbetweentwoLabVIEWapplications.WeincludeprogrammingstandardsandstyleguidesthatprovidedirectionforconsistentLabVIEWprogrammingmethodology.ThesystemalsocontainsqualitystandardsdocumentsthatdiscussthestepsLabVIEWusersmustfollowtomeetinternalregulationsorFDAapproval.TheProfessionalDevelopmentSystemoperatesonWindows2000/NT/Me/9x,MacOS,HP-UX,andLinux.LabVIEWFullDevelopmentSystem49TheLabVIEWFullDevelopmentSystemequipsyouwithallofthetoolsyouneedtodevelopinstrumentationsystems.ItincludesGPIB,VISA,VXI,RS-232,DAQ,andinstrumentdriverlibrariesfordataacquisitionandinstrumentcontrol.ThemeasurementanalysisaddDC/RMSmeasurements,singletoneanalysis,harmonicdistortionanalysis,SINADanalysis,limittesting,signalgenerationcapabilities,signalprocessing,digitalfiltering,windowing,curvefitting,statistics,andamyriadoflinearalgebraandmathematicalfunctions.ThedevelopmentsystemalsoprovidesfunctionsfordirectaccesstoDLLs,ActiveX,andotherexternalcode.OtherfeaturesofthesystemincludeWebpublishingtools,advancedreportgenerationtools,theabilitytocallMATLABandHiQscripts,3Dsurface,line,andcontourgraphs,andcustomgraphicsandanimation.TheFullDevelopmentSystemoperatesonWindows2000/NT/Me/9x,MacOS,HP-UX,andLinux.LabVIEWBasePackageUsetheLabVIEWBasePackage,theminimumLabVIEWconfiguration,fordevelopingdataacquisitionandanalysis,instrumentcontrol,andbasicdatapresentation.TheBasePackageoperatesonWindows2000/NT/Me/9x.DebugLicenseforLabVIEWIfyoudeployLabVIEWapplications,includingLabVIEWtestsforusewithTestStand,thedebuglicenseallowsyoutoinstalltheLabVIEWdevelopmentsystemonthetargetmachinessoyoucanstepintoyourtestcodeforcompletetestdebugging.Thislicenseisnotintendedforprogramdevelopment.theremaining65%isdirectedtogoupthestack.Thisisachievedbyusingadiverterdamper.Inaddition,diverting35%ofthegasrelievestheproblemofbackpressurebuild-upattheendoftheturbine.Adivertervalvecanalsousedattheinletsideoftheheatexchangerwhichwoulddirecttheexhaustgaseithertotheheatexchangeroroutofthebypassstack.Thistakescareofvariableloadsrequirement.Insidetheheatexchanger,exhaustgasentertheshellsideandheatsupwaterrunninginthetubeswhichthengoestothe50absorptionchiller.Thesechillersrunoneithersteamorhotwater.TheabsorptionchillerdonatedtotheUniversityrunsonhotwaterandsupplieschilledwater.Acontinuouswatercircuitismadetorunthroughthechillertotakeawayheatfromtheheatinputsourceandalsofromthechilledwater.ThechilledwaterfromtheabsorptionchilleristhentransferredtotheexistingUniversitychillingsystemunitorforanotheruse.ThermallyActivatedDevicesThermallyactivatedtechnologies(TATs)aredevicesthattransformheatenergyforusefulpurposedsuchasheating,cooling,humiditycontroletc.Thecommonl