㈠ 板式换热器两侧的温差是如何确定的
在计算板式热交换器的液体对流传热系数、凝结传热系数及涕腾传热系数时,为了确定液体的粘度或温差,都必须知道板片表面温度。
但是,由于板式热交换器的结构关系,无法直接测定板片表面温度,所以必须通过计算求得。而板式热交换器壁温的计算又总是与传热系数发生关系,故只能采用试算的办法,具体步骤如下:
①假定一侧壁温,如Tw1
②由准则关系式求该侧传热系数a1
③由下式计算该侧单位面积上换热量q1
q1=a1(T1-Tw1)
④根据壁的热阻Rw用下式计算另一侧壁温Tw2
Tw2=Tw1-q1Rw
⑤由准则关联式求得另一侧传热系数a2
⑥计算另一侧的单位面积换量q2
q2=a2(Tm2-T2)
如果假定的壁温正确,则应有q1=q2因此,当q1≠q2时,则应重新假定壁温再行计算,直至q1与q2基本相等为止。
在试算中,为了使试算过程明了简捷,可一次假定几个壁温,使其中最低的一个明显低于实际上的壁温,而最高的一个明显高于实际壁温。将计算的各项数据列成表格,然后以q1、q2为纵座标,以Tw1或Tw2为横座标作图,即可得到两条相交的曲线,其交点为所求的壁温值。
如果板式热交换器两侧的传热系数只有一侧与壁温有关,另一侧与壁温无关,则试算工作可从与壁温无关。的这一侧开始,即先算出这一侧的传热系数,并假定该侧壁温,然后计算出另一侧的q,并使两侧的q相等为止。
在试算中如考虑污垢热阻,则壁温乃指与流体接触的垢层表面温度而非板片表面温度,在工程计算中一般可不虑垢阻对壁温的影响。
(1)换热器壁温计算方法扩展阅读:
a.传热系数高;
由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大,末端温差小。
在管壳式换热器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小。
而板式换热器多是并流或逆流流动方式,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流,因此使得板式换热器的末端温差小,对水换热可低于1℃,而管壳式换热器一般为5℃ff。