换热器设计的程序通常包括以下几个步骤:
了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能
确定换热器内流体的种类、温度、压力等操作条件。
了解流体的腐蚀性,选择合适的材料和防护措施。
热平衡计算
根据工艺流程要求,计算所需换热器的换热量。
确定热流体的入口温度、出口温度以及冷流体的入口温度、出口温度。
利用热平衡方程式计算出冷流体和热流体的流量。
计算传热面积
根据传热方程式和已知的传热量,计算所需的传热面积。
考虑安全系数和初估性质,常采用实际传热面积为计算值的1.15~1.25倍。
选择换热器型号和尺寸
依据总传热系数的经验范围,初选总传热系数K值。
由总传热速率方程计算传热面积,并确立换热器的详细型号和基本尺寸。
计算管程和壳程的压强降,确保其满足工艺要求。
计算传热系数
计算管内、外对流传热系数,包括管程给热系数和壳程给热系数。
选定污垢热阻,核算总传热系数值。
校核传热面积和传热系数
依据计算得到的K值校核实际需传热面积,若采用换热器供给的传热面积比所需传热面积大10~20%时,所选换热器适合。
若不满足要求,则需另选K值,重复以上步骤,直至满足要求为止。
确定流体流动通道
选择两流体流动通道,依据两流体温差,选择换热器型式。
画出排管图,确定壳径D和壳程挡板形式及数量等。
校核其他参数
校核管内流速,确定管程数。
校核壳程给热系数和平均温度差。
计算流体流动阻力,确保阻力在允许范围内。
绘制装配图和编写设计说明书
根据设计结果,绘制换热器总装配图。
编写设计说明书,总结设计过程中的关键数据和计算结果。
审核和修改
对设计结果进行审核,确保满足工艺要求和规范标准。
根据审核意见进行修改和完善,最终完成换热器设计。
这些步骤涵盖了从初步设计到详细设计再到最终审核的全过程,确保换热器设计的合理性和有效性。