宁夏理工学院毕业设计（论文）
（2）换热物性修正系数
于是，向下平移α/ΔP线移至CD线处（如图3.2）
图3.2 α—ΔP修正
（3）压降物性修正系数
在图3-2上，右移CD至EF线处。
（4）在图3-1上，向上平移A0=0.27m2线至GH处。参见图3.3
图3.3
修正
（5）选流程
取m=8，于是每程允许压降为
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由图3.2，I点对应的对流传热系数
洗涤油垢阻为零，因此
由图3.3，对需要有效板片数目
时可得
可完成换热量
应完成换热量
因
，取9程重算：
完成换热量：故
。总换热面积为
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3.3 无相变时一般计算方法
在进行计算前，一般会要求换热器运行需满足一下几项条件：
1冷、热流体的对流传热系数和换热器的总传热系数沿换热面均为常熟。 ◇
2散热损失忽略不计。 ◇
3一程中各并联通道的流量均匀分配，即角孔箱中的轴向压力梯度为零。 ◇
4忽略多程布置时换程产生的额外压降。 ◇
5由角孔进、出板片通道时的局部压降均计入沿程压降中。 ◇
本小节将介绍满足上述前提条件下，使用平均温差法、ε-NTU方法进行设计及校核计算的具体计算方法与步骤。（并扼要介绍计算机算法） 3.3.1 平均温差法
（1）设计的方法与步骤
求未知温度或流量，由热平衡方程式求出未知温度、流量，并得出热负荷Q。 选择单板尺寸和型号，根据换热量与流量大小，选择合适的单板尺寸和型号。板片的型号或波纹型式的选择也要根据换热场合的实际需要而定，常常要通过试算。对流量大而且允许压降相对较低的情况，应选用阻力小的板型；反之则可选用阻力系数稍大的板型。
初步估算换热面积，首先初步地估算该换热任务需要多少换热面积，就水—水换热而言，考虑一定垢阻后，将总传热系数取为3000~3500W/m2.℃是适中的。
初选流程与通道数，初步选择冷、热流体流程与通道数目，并由此算出流速。 求对数平均温差法（当流体的温度沿传热面的变化不太大，可用下式计算）。
=(
-) （式3.11）
求对流传热系数及总传热系数，先分别求出冷、热流体的对流传热系数，进而得出总传热系数（具体计算方法参见第二章：2.2.3）
求出必需的换热面积，由Q=KAΔtm求出换热面积A。
校核换热面积，与第4步的设定换热面积A做比较，如不一致，须改变流程或流道布置并重新4~8步计算，直至一致为止。
校核压降：
允许压降常常成为板式换热器设计的制约因素。而高效的设计总是要求用足允许压降，若无论怎样改换流程布置也不能协调换热负荷、流量及允许压降之间的关系，便只能作出低效的设计方案。倘若在实际设计中，始终得不到满意的设计方案，则可以考虑改换板型。
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（2）校核型的方法与步骤
由于两个出口温度均未知，故须假设其中一个出口温度，并由此根据热平衡方程式求出另一个出口温度以及相应的换热量Q
（式3.12）
根据给定的冷、热流体的流量及通道的布置形式求出流速及对流传热系数，进而得出总传热系数。
求出平均温差。
求出在所设出口温度下的相应换热量
（式3.13）
比较该换热量与第1步中求出的换热量，需反复假设，重复以上步骤，直至两个换热量相等为止。
校核压降值。 3.3.2 ε-NTU方法
相对于平均温差法，ε-NTU尤其适用于校核计算 （1）设计的方法与步骤
1有热平衡方程式求出位置温度或未知流量，同时得出换热量Q ◇
2有定义式求出温度效率ε和热容量比r。 ◇
3初步选取板间流速，并根据流量与许用压降安排通道布置。 ◇
4求出相应对流传热系数及总传热系数。 ◇
5查与所选通道布置相对应的ε-NTU线图或者计算式得到NTU值。 ◇
6由NTU定义式◇求出需要的换热面积A。
7与所选通道对应的面积比较，若不一致，则改变布置方案，重复3~7步，直至两者◇
相吻合为止。
8检验最后取定的流速是否在允许的压降范围以内。 ◇
（2）校核型的方法与步骤
1假设两个蚊子出口温度中的任意一个，并求出换热量与另一个出口温度。 ◇
2由已知流量与换热器流道布置，求出对流传热系数与总传热系数。 ◇
3求得NTU值。 ◇
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4查与流动方式对应的ε-NTU关系式或图线，求得温度效率ε。 ◇
5根据ε的定义，求出小热容量侧的出口温度和相应的换热量。 ◇
6将此换热量与第1步中的换热量进行比较，若不一致则修改出口温度假设值，重复◇
以上步骤，直至两个换热量之差小于事先给定的允许误差为止。
7校核压力降。 ◇
3.3.3 若干设计情况的处理原则
两种以上的流体换热，在工业生产中存在许多多股流体换热的需要，其方法是将多段换热器组装在一个框架内，中间加入内嵌出入通道的隔板。其实就是将多台板式换热器串联，节省了压紧板及外部连接管路，使得系统变得紧凑。
在计算此类板式换热器的时候原则上可以进行分段求解，然后衔接起来。其计算方法方式如前面章节所述一样。
流量分配，尽管Z型和U型连接都存在流量分配不均的问题，但在实际工程设计中仍按均匀处理，否则计算将变得十分复杂。
换热器沿程传热系数不等于常数，在板式换热器实际运行时，由于沿程温度变化，物性也随之改变，对流传热系数与总传热系数也不可能完全固定不变。当流体温升（降）幅度较大时，K值改变幅度也增大，视K为常数，最后将各段计算结果相加，具体过程参见第二章节。
非对称板型的设计计算，在冷、热流体流量相差悬殊时，采用非对称型板片具有性能上的优势，原则上，非对称通道板式换热器的设计计算方法与对称型相同，只是在相邻通道有各自不同的对流传热特性和压降特性，计算时把各自的计算关联式对号输入即可。
3.4 有相变时的设计计算
板式换热器的板型基本上都是为液—液换热目的而设计的，然后由于客观的需要以及性能上的优势，在供热、化工、食品、和空调制冷等领域里，已经有大量的板式冷凝器和板式蒸发器投入使用。在板式换热器直接用于相变换热时，相比较于管壳式甚至螺旋板式换热器，仍具有明显的优势。 热力计算的特点：
板式相变换热器的热力计算比单相时更加复杂，影响的因素也比较多，下面简单的介绍其在计算、设计方面特点
（1）板式冷凝器
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