如何選擇換熱機組，怎麽（me）選擇合適的換熱（rè）機組？

換熱機組英文名：Heat exchanger unit。該產品（pǐn）適應於住宅（zhái）、機關、廠礦、醫（yī）院、賓館、學校等場合的采暖、洗澡和空調係統。整體式換熱（rè）機（jī）組既可用於水—水交換，也可用於（yú）汽—水交換。該換熱機組是（shì）由換熱器、循（xún）環泵、補水泵、電控櫃、過濾器、底座、管路、閥門、儀表等（děng）組成，並可加（jiā）裝自動定壓補水裝置、水處理設備、水（shuǐ）箱、水泵變頻控製、溫控閥、遠程通訊控製等，從而構成一個完（wán）整的熱交換站。該機組具有標（biāo）準化、模塊化的（de）設計，配置（zhì）齊全，安裝方便、高（gāo）效節能，已廣泛應用於小區集中供熱、中央空調、生活用水、企業生產工（gōng）藝用（yòng）水等係統中。

換熱機組工作原理：

板式換（huàn）熱機組是把一次網（wǎng）得到熱量，自動連續的轉換為用戶需要的生活用水及采暖用水。即熱水從機組的一次側入口進入板式（shì）換（huàn）熱器（qì）進行熱交換後，從（cóng）機（jī）口一（yī）次側出口流出；二次側回水經過（guò）過濾器除去汙（wū）垢後，通過二次側循（xún）環水泵進入板式換熱器進行熱交換，生產出於采暖、空調、地（dì）板采暖或生活用水等（děng）不同（tóng）溫度的熱水，以滿（mǎn）足用戶的需求。

二次水經過（guò）過濾除汙，經由循環進入換熱器，被蒸汽或（huò）高溫水加熱後進行供熱。蒸汽或高溫水進入板式換熱器後，變成凝結（jié）水或高溫回水返回熱源，進行一、二（èr）次供熱係統的回路循環。補（bǔ）水（shuǐ）泵將軟水打入係統中以保持係統壓力的恒定。

應用構造：

1. 溫度控製

用電動調節閥控製一次網流量，使二次網出口保持設定（dìng）溫度。

用自立式（shì）溫度調節閥控製（zhì）一次網流量，使二次網出口保持設定溫（wēn）度。

根據室（shì）外溫度自動（dòng）調（diào）節二（èr）次網的出口溫度。

2.壓力、壓差控製

二次側供回水（shuǐ）壓（yā）差控製、二次側回水壓力控製

3. 自動補水

變頻補水，用（yòng）二次網（wǎng）回水的（de）壓力信號控製變頻器的輸出，達到自動（dòng）補水（shuǐ），使係統保持恒壓。

用電接點壓力表電（diàn）氣控製，采用二次網係統壓較往年的上、下限來控製補水泵的（de）啟（qǐ）停，使係（xì）統保持恒壓。

4.就地優（yōu）化

回水溫度限（xiàn）製、熱流量（水流量）限製、回水溫差限製、結垢檢測

5.顯示報警

對一、二次網的（de）進、出口的溫度、壓力、熱量、流量及室外溫度等參數（shù）實現微機自（zì）動化監測與控（kòng）製，並對（duì）係統超壓、電機過熱、電源缺相、除汙器堵塞（sāi）等進（jìn）行自動報警。

6. 通訊功能

機組的控（kòng）製器具有標準485通訊接口，可在主動與被動方式下與監控（kòng）中心通（tōng）過（guò）下（xià）時輪（lún）巡采集勢（shì）力站控製器參（cān）數，當控製器報警時（shí）及（jí）時上傳。

7.機組的控製區功能根據換熱站實地情況而定，可實現無人值守。

板式換熱機組選型的參數包括：

1、板式換熱器的公稱壓力規定為0.6、1.0、1.25、2.0、2.5mpa，則試驗壓力是工作壓（yā）力的2.5倍即可；

2、板式換熱器的（de）材質主要是分為：不鏽鋼304、不鏽鋼316L、碳鋼等三種材（cái）質，首選不鏽鋼材質的性能好。

板式（shì）換（huàn）熱（rè）器選型計算的（de）方法（fǎ）及公式：

(1)   求熱負荷Q                         Q=G．ρ．ＣP．Δt   

(2)   求冷熱（rè）流體進出口溫度           t2=t1+  Q /G ．ρ ．ＣP  

(3)   冷熱（rè）流體流量           Ｇ= Q / ρ ．ＣP ．(t2-t1   

(4)  求平均（jun1）溫度差Δtm    Δtm= (T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T１-t2)+(T2-t1)/2 

(5)  選擇板型  若所有（yǒu）的板型（xíng）選擇完，則（zé）進行結果分析。

(6)    由Ｋ值範圍，計算板片數範圍Ｎmin，Ｎmax  Ｎmin =  Q   /  Kmax ．Δtm ．F P ．β  Ｎmax =  Q   / Kmin  ．Δtm ．F P ．β    

(7)    取板片數N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax ）       若N已（yǐ）達Ｎmax，做（5）。  

(8)    取N的流程組合形式，若組（zǔ）合形式取完則做（7）。 

(9)    求Re，Nu   Re = W ．de / ν     Nu  =a1．Re a 2．Pra 3 

(10)求a，K傳熱麵積Ｆ    a = Nu  ．λ / de   K= 1 /  1/ah+1/ac+γc+γc+δ/λ0       F= Q /K ．Δtm ．β    

(11)由傳熱麵積Ｆ求所需板片數ＮＮ      ＮＮ=   F/ Fp+ 2     

(12)若N＜NN，做（８）。

(13)求壓降Δp      Eu = a4．Rea 5   Δp = Eu ．ρ．W 2 ．ф        

(14) 若Δp＞Δ允  ，做（８）；   若Δp≤Δ允  ，記錄結果 ，做（８）。   注: 1．（1）、（2）、（3）根據已知條件的情況進行計算。           

2．當 T1-t2=T2-t1時采（cǎi）用Δtm = (T１-t2)+(T2-t1)/2             

3．修正係數β一般0.7～0.9。           

4．壓降（jiàng）修正係數ф ，單流程ф度=1～1.2 ，二流程、三流程ф=1.8～2.0，四流程ф=2.6～2.8。 

．a1、a2、a3、a4、a5為常係數。

板式換熱器的（de）優化（huà）選型： 

1 平均溫差△tm    

從公式Q＝K△tmA，△tm＝1／A∫A（t1－t2）dA中可知，平均溫差（chà）△tm是傳熱的驅動力，對於各種流動形式，如（rú）能求出（chū）平均溫差，即板麵兩側流（liú）體間溫差對麵積（jī）的平均值，就能 計算 出換熱器的傳熱量。平均溫差是一個較為直觀的概念，也是（shì）評價板（bǎn）式換熱器性（xìng）能（néng）的一項重要指標。 

1.1 對數平均溫差的計算    

當換熱器傳熱量為dQ，溫度上（shàng）升（shēng）為dt時，則C＝dQ／dt，將C定義為熱容量，它表示（shì）單位時（shí）間通過單位（wèi）麵積交換的（de）熱量，即dQ＝K（th－tc）dA＝K△tdA，兩種流體產生的溫度（dù）變化（huà）分別為dth＝－dQ／Ch，dtc＝－dQ／Cc，d△t＝d（th－tc）＝dQ（1／Cc－1／Ch）,則（zé）dA＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·（d△t／△t），當從A＝0積分至A＝A0時，A0＝[1／k（1／Cc－1／Ch）]·㏑[（tho－tci）／（thi－tco）]，中國供熱信（xìn）息（xī）網了解到（dào）由於兩種流體間交換的熱量相等，即Q＝Ch（thi－tho）＝Cc（tco－tci），經簡化後可知，Q＝KA0｛[（tho－tci）－（thi－tco）]／㏑[（tho－tci）／（thi－tco）]｝，若△t1＝thi－tco，△t2＝tho－tci，則（zé）Q＝KA0[（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）]＝KA0△tm，式中的△tm＝（△t1－△t2）／㏑（△t1／△t2）。    順流 △tm＝[（thi－tci）－（tho－tco）] ／㏑[（thi－tci）／（tho－tci）]   逆流 △tm＝[（thi－tco）－（tho－tci）] ／㏑[（thi－tco）／（tho－tci）] 

對於各種流動型式，在相同的進口、出口溫度條件下，逆流的平均溫差大。

當板（bǎn）式換熱器入口和出口兩流體（tǐ）的溫差△t1和△t2之間的差不大（dà）時，可采用算術平均溫差（△t1＋△t2）／2，一般△t1／△t2小於1.5時，可采用，若△t／△t2為3時（shí），則誤差（chà）約為（wéi）10%。 

1.2 傳熱單元（yuán）數法    

在傳熱單元數法（fǎ）中引入一個無量綱（gāng）參數NTU，稱為傳熱單元數，它表示板式換熱器的總熱導（dǎo）（即換熱器傳熱熱阻的倒數）與流體熱容（róng）量的比值NTU＝KA／MC，它表示相（xiàng）對於流體熱容流量，該換熱器傳熱能力的（de）大小，即換熱器（qì）的無量綱“傳熱能力”。對於板式換熱器來說，KA／MC＝△t／△tm，式中△t／△tm稱為溫差比，www.china-heating.com上式中的右邊的工藝過程用NTUp表示，左邊的換熱設備的條件（jiàn）用NTUE表示。NTUp是流體溫度的變化與平均溫差的比（bǐ）值，表示的是用1℃△tm的變化（huà）引起幾（jǐ）度流體溫（wēn）度變化的值，當△tm大時，NTUp則小（xiǎo）；當△tm小時，它有變大的傾向。相反，在NTUp變大的過程中，△tm的（de）溫度（dù）變化較大，NTUp較小時，其

△tm的溫度變化較小（見表（biǎo）1）。

      板式（shì）換（huàn）熱器的優化設計計算，就是在（zài）已知溫差比NTUE的條（tiáo）件下，合理地確定其型號（hào）、流程和傳熱麵積，使（shǐ）NTUp等（děng）於NTUE。 

1.3 換（huàn）熱過程和NTU    

與供熱空調相關的（de）換熱過程如下如示：    ⑴ 用蒸（zhēng）汽加（jiā）熱水    

 ⑵ 水—水換熱   

a. 蒸汽 133→133℃   b. 蒸汽 133→133℃              

c. 一次水 65→60℃     水 5→65℃（生活熱水） 二次水 45←40℃（采暖） 

d. 一（yī）次水 14→9℃     水 55→65℃（采暖）  二（èr）次水 13←7℃（製冷）   

e. 一次水 29→24℃  二次水 26←21℃（製冷機的冷卻） 

以上5例工藝過程的NTUp（見表2）

1.4 板式（shì）換熱器（qì）和NTUE    

NTUE表示板（bǎn）式換熱器的能力，換熱器的麵（miàn）積是具有一定傳熱長度的單位（wèi）傳熱體的組合，

總傳熱長（zhǎng）度是單位長度和流程數的（de）乘積。當NTUE是總數時，若每1流程數為NTUe時，則（zé）NTUE＝n·NTUe（其中n是流程數）。當NTUe＝NTUE＝NTUp時，換熱器為（wéi）單程。若NTUe﹤NTUp時，則換（huàn）熱器應為多流程，故設計時應先預定n。由於每種板片單（dān）程的（de）NTUe值基本上是定值，如適合（hé）表2中e的流量為25m3／h的單程

板式換熱器的（de）NTUe為17㎡。從NTUe＝A·K／MC可知，當NTUe為定值（zhí）時，A·K成反比，仍以e為（wéi）例，當K＝500kcal／㎡·h·℃時，A＝1.67×25000／500＝83.5㎡，流程數n＝83.5／17≈5。當K＝2500kcal／㎡·h·℃時，A＝16.7㎡，流程（chéng）數n＝1。每一（yī）流程的NTUe如下所示（shì）：K＝500，NTUe＝NTUE／n＝0.33，K＝2500時（shí），NTUe＝1.67。由此可知，根據NTUe即可求出換熱器的流程數，傳熱係數和傳熱麵積。從以上 分析（xī） 可知，若板式（shì）換（huàn）熱器設計不合（hé）理，可能使換熱麵積過大，也可能（néng）使板間流速太（tài）高，阻力過大。 1.5 板（bǎn）式換熱器製造技（jì）術的進步，板片種類的增加，提高了板式換熱器對各種工藝過程的適應性（xìng）。 

1）大NTU（∽8），小△tm（∽1～2）的板式換熱器滿足了區域供冷和熱泵機組蒸發器、

冷凝器的要求。從以上分析可知，△tm是換（huàn）熱（rè）的驅動力，若△tm小，即意味（wèi）著驅動力小，要實現兩種流體之間（jiān）的換熱，必須增大傳熱係數，增大（dà）傳熱麵積，為（wéi）了使傳熱（rè）麵積不（bú）至過（guò）大，唯一的 方法 是增大傳熱係數（shù）K。 

2.1 板式換熱器（qì）的傳熱係數（shù）和阻力

換熱器中常使用換熱器的“傳（chuán）熱麵積”和“傳熱係數”述語，這是一種習慣（guàn）的（de）有特定含義的名稱。因為（wéi）換熱器間壁兩側的表麵積可能不同，所謂“換熱器的（de）傳熱麵積”實際上（shàng）是指約定的（de）某一（yī）側的表麵積，習慣上一般把換熱係數較（jiào）小（xiǎo）的一側的流體（tǐ）所接觸的壁麵表麵積稱為該（gāi）換熱器的傳熱麵積，相對（duì）於該（gāi）傳熱麵積，單位時（shí）間、單位麵積、在單位溫差下所傳遞的熱流量（liàng），稱為（wéi）該換（huàn）熱器的傳熱麵積，因此傳熱係數也是相對於（yú）約定（dìng）的某一側的表麵積而言的。在換熱器結構和估算中使用“傳熱麵積”和“傳熱係（xì）數”是方便的。而（ér）在換算器傳熱 分析 中，則（zé）用傳熱熱阻（zǔ）1／（KA）。板式換熱器的熱阻 計算 式如（rú）下：

1／KA＝1／AW（1／〆1＋γF1＋δ／λ＋γF2＋1／〆2）   

式中，K—傳熱係數，W／㎡·℃；       A—表麵積，㎡；      AW—平壁麵積，㎡；  δ—板片（piàn）厚度，m；       γF—汙垢（gòu）係數，㎡·℃／W。        

下標：1—與流體1接觸側；2—與流（liú）體（tǐ）2接觸側。  

2.1.1 換熱係數    ① 對於紊流狀態，不同形狀板片（piàn）的換熱 規（guī）律 ，一般可歸納為如下（xià）形式（shì）， Nu＝CRenPrm（μ／μw）p    式中，Nu及（jí）Re中（zhōng）的特（tè）征尺寸用當（dāng）量直徑d，d＝4Wb／（2W＋2b）      W—板片寬度，m；      b—板片間距，m。   c、n、m、p值的大致範圍如下：   c＝0.15～0.40，n＝0.65～0.85    m＝0.30～0.45（通常用（yòng）1／3），p＝0.05～0.20   臨介雷諾數在10～400左右，取決於板片形狀。  ② 對於（yú）層流狀態（tài），板片的換熱規律可歸納為： Nu＝C（RePrd／L）n（μ／μw）p    式中，c、n、p值的範（fàn）圍一般為c＝1.86～4.50，n＝0.25～0.33，p＝0.1～0.2（通常為0.14）  L—板片長度，m。 

由於（yú）板片形狀複雜，必須根據（jù）試驗測（cè）定所得的換熱規律，作為該板片（piàn）換熱器傳熱計算的依據。

2.1.2 阻力    

板（bǎn）式換熱器總的流體阻力可用（yòng）下式表示： △p＝f·（L／d）（ρυ2／2）·n （Pa）   式中，υ—流道中速度，m／s；      n—流程數；       f—板片通道摩擦阻力係數。    對於不同形狀（zhuàng）的（de）板片，其通道（dào）的摩擦阻力係（xì）數（shù）相差很大（dà），必須以試驗數據（jù）作為阻力計算的依據。  

2.2 在常用間（jiān）壁式（shì）換熱器中板式換熱器的傳熱係數較大  

2.2.1 板式（shì）換熱器的傳熱係數（shù）（見表3），從表3可知，板式換熱器的傳熱係數約為（wéi）管殼式的2～3倍。

2.3 非對稱（chēng）流道（dào）提（tí）高了板式換熱器的傳熱係數，降低了阻力。    

當忽略板（bǎn）片的導熱熱阻（zǔ）後（hòu），板式換熱（rè）器的傳熱係數K＝〆1·〆2／（〆1＋〆2），從該式可知，傳（chuán）熱係數K與（yǔ）〆1、〆2有關（guān），且小於二者中較小的一（yī）個。中國供熱（rè）信（xìn）息網（wǎng）了解到為了提（tí）高傳熱係（xì）數，必須同（tóng）時提高冷、熱流體與板（bǎn）麵之間的對流換熱係數，如果其（qí）中一（yī）側〆值較低的話，板式換熱就不能很好地發揮它的效益。在城市集（jí）中供（gòng）熱係統中，根據熱（rè）力網（wǎng）設計規範，國內所采用的一次熱媒的溫（wēn）度一般為（wéi）150～80℃，

130～80℃和110～80℃三種，二次熱媒的溫度一般（bān）為95～70℃。在這樣的設計參數下，板式換熱器一次熱媒流道內的流量一般（bān）為二次熱媒流通內流量的一半左（zuǒ）右，對於對稱（chēng）性流道來說，一次（cì）熱媒的流速僅為二次熱媒流速的50%左右，則一次熱媒流道內流體與板麵間的對流換（huàn）熱係數（shù）約為二次熱媒流通內的70%，傳熱係數約為2500～3700W／㎡·℃。若將一次熱（rè）媒流道內的對流換熱係數（shù）提高到原（yuán）來的1.5倍，則總傳熱係數將增加到3000～4500 W／㎡·℃。