兰州交通大学毕业设计（论文）
4.4.2 计算过程
（1）已知工艺参数
加热侧t'1=95℃，t\1=55℃，Δp1≤0.5Mpa。
被加热侧t'2=10℃，t\2=50℃，Δp2≤0.5Mpa，G2=1.9×105kg/h。
（2）物性数据
热侧物性温度t1?95?55?75℃下的各物性参数[14]： 2 密度ρ1=974.8kg/m3，比热容Cp1=4.191kJ/(kg?K)，导热系数λ1=0.671W/(m?K)， 运动粘度ν1=0.378×10-6m2/s，普朗特数Pr1=2.41。
10?50 冷侧物性温度t2??30℃下的各物性参数：
2 密度ρ2=995.7kg/m3，比热容Cp2=4.176kJ/(kg?K)，导热系数λ2=0.615W/(m?K)，运动粘度ν2=0.792×10-6m2/s，普朗特数Pr2=5.42。
（3）选兰州石油机械厂BR05A型板式换热器，参数如表4.4所示。
表4.4 BR05A型板式换热器主要技术参数
最大水处理量 管径 最大设计压力 最大设计温度 单通流道截面积fd 波纹深度 板片尺寸 板片平均间隙b 板片厚度 δ 单片换热面积 Fd 板片当量直径de 波纹形式 200t/h DN121 1.0MPa 150℃ 0.000161m2 3.8mm 1490×485mm [5]
3.8mm 0.7mm 0.502m 27.6mm 双人字
（4）求换热量及流量[6]
被加热水量 G2?1.9?105kg/h?52.78kg/s
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'''传热量 Q?G2C2p(t2?t2)
=52.78?4.176?40?8816kW 加热水量 G1?
（5）假定流程数
取加热水流程 m1=1
取被加热水流程 m2=1 （6）初选定流道数
加热水流道数 n1=74 被加热水流道数 n2=74
（7）流动方式：单相换热时，逆流具有最大的平均传热温差，选择逆流。 （8）求板间流速[14] 加热水流速
W1?G1n1?fd??1?m1
Q8816?=52.59kg/sC(t1?-t1??)4.191?40
=
被加热水流速
W2?52.59=0.45m/s74?0.001?619?74.81
G2n2?fd??2?m2
（9）求雷诺数[14]
=52.78=0.44m/s74?0.001?619?95.71 W1?de=0.45?0.0076=8876 -60.378?100.44?0.0076=4251 -60.792?10 加热侧 Re1??1W2?de 被加热侧 Re2? （10）求努塞尔数[5]
?2=0.6651Pr1 加热侧 Nu1?0.2517Re1
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.6651?0.251?780876?0.32.?41
138.50.665172ePr 被加热侧 Nu2?0.251R2
?0.251?7 （11）求对流传热系数[14] 加热侧 ?1?.665140251?0.45.?42 128.2Nu1??1138.5?0.6712???12228.1W/(mde0.0076K )被加热侧 ?2?Nu2??2128.2?0.6152???10374.1W/(mde0.0076K ) （12）板片的选择及导热热阻的确定 选用材料 SUS304
板片厚度 δ=0.7 mm
板片导热系数 λp=16.28 W/(m·K) 板片的导热热阻
6.28rp??/?p?0.0007/1?20.00(0m?K)/ W （13）两侧污垢热阻 r1?0.0001(m2?K)/W（一般流体）
2(1m?K)/（一般流体）W r2?0.000
式中：r1为加热侧污垢热阻； r2为被加热侧污垢热阻。 （14）总的传热系数的计算
K?(1
?1?r1??1?r2?)?1?p?2
11?1/(??0.000042997?0.0001?0.0001)12228.110374.1
2?2878W/(m?K)
（15）对数平均温差
?tlm??tmax-?tmin(95-55)-(50-10)??45℃
?tmax(95-50)lnln(55-10)?tmin31
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查表得温度修正系数为：?=0.95
传热温差 ?tm???tlm=0.95?45=42.75℃ （16）实际传热面积
F?Q8816==72m2
K??tlm2878?42.75 （17）计算板片数
1?14 9 N?2?n?m? （18）要求面积 （19）面积校核[7]
Fm?(N?2?)Fd?14?70.?502723 .79m
??F?Fm72?73.79??100%?F722.5?% 5 % 满足
（20）压降计算及校核 加热侧欧拉数 加热侧压降 被加热侧欧拉数 被加热侧压降
2（0.44）=41724.6Pa ?p2?Eu2??2?W22=216.28?995.7?81Eu2?351.42Re2?0.05?351.42?(4251)?0.058181Eu1?351.42Re1?0.05=351.42?(8876)?0.0581=207.22
?p1?Eu1??1?W12=207.22?974.8?(0.45)2=40912.4Pa
?216.28
压降校核
a ?p1?0.41MP?a ?p2?0.42MP?0.5 MP满足a 0.5 MP满足a
（21）计算角孔流速
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