换热器的选型和设计指南(全)
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热交换器的选型和设计指南
1 概述 (1)
2 换热器的分类及结构特点。
(1)
3 换热器的类型选择 (2)
4 无相变物流换热器的选择 (11)
5 冷凝器的选择 (13)
6 蒸发器的选择 (14)
7 换热器的合理压力降 (17)
8 工艺条件中温度的选用 (18)
9 管壳式换热器接管位置的选取 (19)
10 结构参数的选取 (19)
11 管壳式换热器的设计要点 (23)
12 空冷器的设计要点 (32)
13 空冷器设计基础数据 (35)
1 概述
本工作指南为工艺系统工程师提供换热器的选型原则和工艺参数的选取及计算方法。
2 换热器的分类及结构特点。
表 2-1 换热器的结构分类
3 换热器的类型选择
换热器的类型很多,每种型式都有特定的应用范围。
在某一种场合下性能很好的换热器,如果换到另一种场合可能传热效果和性能会有很大的改变。
因此,针对具体情况正确地选择换热器的类型,是很重要的。
换热器选型时需要考虑的因素是多方面的,主要有:
1) 热负荷及流量大小
2) 流体的性质
3) 温度、压力及允许压降的范围
4) 对清洗、维修的要求
5) 设备结构、材料、尺寸、重量
6) 价格、使用安全性和寿命
在换热器选型中,除考虑上述因素外,还应对结构强度、材料来源、加工条件、密封性、安全性等方面加以考虑。
所有这些又常常是相互制约、相互影响的,通过设计的优化加以解决。
针对不同的工艺条件及操作工况,我们有时使用特殊型式的换热器或特殊的换热管,以实现降低成本的目的。
因此,应综合考虑工艺条件和机械设计的要求,正确选择合适的换热器型式来有效地减少工艺过程的能量消耗。
对工程技术人员而言,在设计换热器时,
对于型式的合理选择、经济运行和降低成本等方面应有足够的重视,必要时,还得通过计算来进行技术经济指标分析、投资和操作费用对比,从而使设计达到该具体条件下的最佳设计。
3.1管壳式换热器
管壳式换热器的应用范围很广,适应性很强,其允许压力可以从高真空到41.5MPa,温度可以从-100°C以下到1100°C高温。
此外,它还具有容量大、结构简单、造价低廉、清洗方便等优点,因此它在换热器中是最主要的型式。
3.2特殊型式的换热器
特殊型式的换热器包括有:板式换热器、空冷器、多管式换热器、折流杆式换热器、板翅式换热器、螺旋板式换热器、蛇管式换热器和热管换热器等。
它们的使用是受设计温度和设计压力限制的。
在下图中给出了特殊型式的换热器的适用范围,可供参考。
表 3-1 特殊型式换热器的使用范围
3.3特殊型式的换热管
特殊型式的换热管包括有低翅管、高通量管(UCC)、Thermoexcell-E、C(日立)及槽管等。
3.4常用换热器
下表中概括地描述了常用换热器的型式及应用条件和特点。
表 3-4 换热器的类型及应用
在低温系统中,因不宜采用铝材板翅式换热器,而经常使用蛇管式换热器。
纯逆流流动,传热可在两股以上流体间进行高弹性的结构可以克服热应力在高温的气气换热时,可采用不锈钢材料。
当传热面积比较小(10m220 m2 )时,一般选用套管式换热器。
流动为纯逆流,制造成本低,维修容易,但是紧凑性较
结构紧凑,易维修。
在液液
换热设备中传热系数较高,实
际应用范围广泛。
也可于气体
冷却、冷凝或沸腾传热。
≤500
(air temp.:
-60 + 50)
出口温度高于环境温度15°C 20°C或更高时,使用空冷器较为经济。
板翅式换热器通常用于低温过程。
其传热性能好、重量轻、结构紧凑,适应性广,可用于单相流动、冷凝器和蒸发器中对高温体系中的气气换热,目前正逐渐使用材质为不锈钢的板翅式换热器。
对铝合金制造的板翅式换热器,可利用其低温延展性和抗拉性好的特点,特别适用低温或超低温场合。
流动阻力小、体积小、结构紧凑。
由于热管可在热流体和冷流体两侧通过增加翅片来扩展受热面,因而大大提高了气
气换热器的传热量,用在气
气换热器中最为有效。
管子表面的翅片可增大换热面
积23倍。
与普通管子有着相
同管外径的低翅管经常用作管
壳式换热器的传热管。
当壳侧
传热系数低于管侧时,使用低
翅管较为理想。
低翅管也同样
可用在冷凝和沸腾传热中。
典型的强化传热管即:高热通
量管(UCC)、Thermoexcell-E
(日立)等。
在沸腾传热系数低、温
差小(10°C)的蒸发
器中,经常使用强化传热管。
上述管子均可提高传热系数10
20倍。
典型的强化传热管即:槽管、
Thermoexcell-C(日立)、低翅
管等。
使用上述管子均可提高
传热系数25倍。
从上表中可以看出在换热器选型时,我们应同时考虑是否选用特殊型式
的换热器和采用什么样的换热管为好。
当然,我们通常一般首先考虑选用管
壳式换热器。
另外,认真研究技术规定中的设计要求也是很必要的,而后再
选取能最好发挥其特点的合适的换热器。
3.5管壳式换热器封头和管程数的选取
因管壳式换热器最为常用,下表3-5中给出了其封头选取的一般要求,表3-6,3-7中给出了换热器的管程数限制值。
表 3-5 TEMA 端部型式的选取
污垢系数:m2.°C /W
(1)C:化学清洗;M:机械清洗,包括高压水力喷射清洗。
(2)A:当管侧或壳侧腐蚀裕度为3.0mm时,首选封头型式。
(3)B:常用的、较为经济的封头型式。
(4)只用于管内侧可用高压水喷射清洗的冷却水系统。
(5)一般使用S形型头,除非有特殊要求时选T型封头。
(6)当壳侧污垢系数≤0.00035时,可以使用不可拆端盖。
(7)当壳侧污垢系数≤0.00035并且管侧可用高压水喷射清洗时,T型封头
可使用不可拆端盖。
(8)B或C:常用型式,比A型经济。
(9)M或N:常用型式,比L型经济。
(10)L:当管侧腐蚀裕度为3.0mm时,首选封头型式。
表 3-6 各类换热器管程数限制
表 3-7 最大管程数
250 510
510 760
760 1020
3.6据不同的工艺条件来安排物流
下表从不同的工艺条件出发给出了换热器的一般选型准则。
从换热器经济设计的角度考虑,对管、壳式换热器应首先着重考虑物流的安排问题,如果两流体温度交叉(即:高温流体的出口温度低于冷流体的出口温度),应考虑选流动型式为逆流的换热器。
尽管对管壳式换热器可以选F型壳体,但因纵向
隔板间会发生热量和流体泄漏,因此多数情况下不推荐使用此种型式的壳体。
表 3 – 8 工艺条件和物流的安排
工艺条件管壳式换热器推荐使用的特殊类型的换热器
壳侧管侧
高压√U型管式
高温√U型管式、蛇管式
大污垢系数√板式和螺旋板式换热器
高粘度流体√板式和螺旋板式换热器,强化湍流设备(例如扭
管)和静态混和器等
低压力降√√X型壳体、折流杆式换热器和螺旋板式换热器
低流率√板式、螺旋板式、套管式及多管式换热器
腐蚀性流体√选用耐腐蚀材料和特殊材料(石墨、玻璃、聚四
氟乙烯等)的换热器
低温度差√√逆流型式的换热器。
如:单管程、多管式、螺
旋板式及板式换热器等,并可使用强化传热管。
温度交叉√√逆流型式的换热器,如:单管程、多管式、螺旋板
式及板式换热器。
冻结的流体√刺刀式、和带boxorboot的换热器
在许多工业过程中,产生的大量热量需要通过冷却系统来排出。
过去经常以水作为冷却剂。
随着工业的发展,冷却水需求量急剧增加,引起供水困难,因而发展了空气冷却。
对一个化工系统,一般包括有水冷系统和空冷系统,或者是这两者的组合系统。
当来自冷却器或冷凝器的工艺流体的出口温度较高时,应该考虑选择空气冷却器。
通常空冷器比其它类型的换热器经济,设备回收期短,当工艺流体的出口温度高于大气环境温度15°C20°C 或更高时,选择空冷器比较理想。
当然对空冷器需做包括结构价格、耗电等因素等在内的综合费用分析。
而使用水冷系统时也应考虑包括供水、处理、
循环使用及废水处理等费用。
根据技术经济比较,在气候适宜的地方,当工艺物料的最低温度大于
65°C,选用空冷最为合适;而当工艺物料的最低温度小于50°C,则宜用水冷;在这两温度之间,则应作详细的经济分析,以确定用何种型式。
一般来说,当工艺流体温度较低时,使用空冷器和管壳式水冷器的混合系统比较合理,通常高于60°C的部分热量用空冷器取走,其余部分热量用水冷器取走。
3.7.1 选用空冷器的原则
1) 冷却水供应困难,水冷的运行费用过高;
2) 水冷引起结垢和腐蚀严重;
3) 水冷引起环境污染,特别是化工厂,将热水排入环境的热污染也应注
意。
3.7.2 符合下列条件时,选用空冷更为有利:
1) 空气进口温度设计值 < 38°C
2) 热流体出口温度与空气进口温度之差 > 15°C
3) 有效对数平均温差≥ 40°C
4) 热流体凝固温度 < 0°C
5) 热流体出口温度的允许波动范围≥ 3 5°C
6) 管侧允许压力降 > 10kpa
7) 管内介质的传热膜系数 < 2300w/m2.K
8) 冷却水污垢系数 > 0.0002m2.°C/W
4 无相变物流换热器的选择
4.1无相变流动的换热器应遵循表 3-8 中的通用规则。
4.2在大多数情况下,单相流动可以选用特殊型式的换热器,这些换热器
可以达到节省设备结构造价和降低能耗的目的。
在设备选型时可参考下表中不同类型换热器的传热系数值。
常用换热器的总传热系数Kcal/(h.m2.°C)
a.热管换热器的总传热系数400(5kgf/cm2)
式的总传热系数U相近。
气体(10bar)气体
(10bar)
180―――― c.紧凑式换热器:板翅式换热器
(铝材或不锈钢)。
气体(20bar)气体
(20bar)
250―――― d.高温工况:板翅式(不锈钢)蛇
管式换热器(总传热系数和管
壳
式换热器相近)。
气体(1bar)烃类
(μ=10cp)
60―― 70对高粘度流体可选用螺旋板式
换热器。
气体(5bar)烃类
(μ=5cp)
130―― 150
气体(20bar)烃类
(μ<1cp)
330――――
蒸气冷却水 900―― 1500选错流型式的螺旋板式换热器。
蒸气烃类 700―― 1200选错流型式的螺旋板式换热器。
凑性方面都是最好的。
但要注意污垢系数应小于任何管壳式换热器,它的传热性能通常决定于厂商提供的板片形式。
4.4 当冷却器出口温度高于大气环境温度15°C20°C或更高时,考虑用空冷器。
4.5 对管壳式换热器,经常使用低翅管来增强壳侧的传热。
一般壳侧传热系数会有两倍或三倍的提高。
特别当壳侧传热系数低于管侧一半时,采用低翅管特别有效。
当某一流体在管侧的传热系数过低时,则考虑变换管侧流动为壳侧流动,并选用低翅管。
当流体较脏时,会有很多未知因素造成换热器的严重结垢,因此不要使用低翅片换热管。
5 冷凝器的选择
5.1 一个冷凝器的传热性能很大程度上取决于换热器的型式、流体的分布以及冷凝侧的工艺条件。
对冷凝器的选取应在考虑了3-8表中的通用选型规定外,并同时考虑下表中的工艺条件。
冷凝器选型指南
管侧冷凝壳侧冷凝
工艺条件水平垂直方向水平方向垂直方向方向向下流向上流错流折流向下流向上流
单组份好好尚好-
不好好好好尚好-不
好
多组份好好尚好-
不好不好好好尚好-
不好
含不凝
气
好好不好尚好好尚好不用过冷气不好好不用不好不好尚好不用压力降
高好好不用尚好好好不用低尚好好尚好好尚好尚好尚好冷却剂
液体好好好好好好好
气体好好好好好好好
沸腾好好好不好不好好好
冷器。
5.3 特殊类型的换热器有时也可用做冷凝器,下表中给出了几个常用的实例。
5.4 对可能会有冷冻发生的冷凝器,当物流在壳侧冷凝时,通常要考虑加大管间距,并需要注意考虑金属温度、冷凝液流动和不凝气的放空等问题。
也可使用专门的防冻剂冷凝器或刺刀式和带有冷凝液排出箱的冷凝器。
5.5 在冷凝器中为了强化传热,也常常使用强化传热管,如:低翅管、Thermonexcell-C(日立)和槽式管(垂直使用)。
低翅管较普遍地用于工艺装置中。
而其它两种则更多地用于空调生产中。
这些管可强化传热,提高传热系数两倍至五倍。
但应高度重视它们的结垢问题。
6 蒸发器的选择
6.1蒸发器或再沸器可以分成(1)内置式、(2)釜式、(3)卧式热虹吸式、(4)立式热虹吸式、(5)强制循环式。
在下表中列出了各种蒸发器的特点。
蒸发器的类型及特点
6.2 对蒸发器或再沸器,传热性能可能会因设备型式的选择、沸腾侧的工艺条件而有很大变化。
因此,在选择一个合适的蒸发器或再沸器时,除了要考虑前面所说的通用规则外,还应考虑下表中所列的操作压力、设计温差、污垢系数及混合液沸腾范围在内的工艺条件。
蒸发器或再沸器选型指南
非小心设计,但在有些工况下可做其它更好的选择;R(risky):由于数据不充分,冒险;P(poor):不好的操作;E:(operable)可行,但是增加了不必要的费用。
6.3 对卧式循环式的蒸发器或再沸器,为了避免在壳侧两相流动的流体气-液相分离,推荐使用G型壳体或H型壳体,而当使用E型壳体或J型壳体时,应选择横向流动,并尽量使管长与壳径之比等于5或小于5。
6.4 对立式热虹吸再沸器,有两种形式的出口接管。
(1)塔侧面与再沸器顶部相连型式,(2)塔和再沸器直接相连的型式。
对纯组份的沸腾,(1)、(2)两种接管型式均可。
而对混合物的沸腾,最好选用(1)形式的接管。
热虹吸再沸器的循环是靠入口和出口管道之间的水力静压差来维持的。
为了达到较高的循环率并且很好地控制它,应该减小管道中的压力降。
这就需要慎重地选择管道直径、材料、布置方式、阀门、弯头及其它管件。
6.5 当在立式或卧式热虹吸再沸器中,热介质为单相流时,逆流和平行流动都是可行的,应通过对温度差、循环率和传热性能的综合考虑来选择何种为最好。
6.6特殊型式的换热器用于蒸发器或再沸器的情况并不多,在下表中列出了几个应用实例。
发器中,一般可提高传热系数10到20倍。
当平均温差较小(Tm<10°C)、沸腾传热系数低时,应考虑利用以上特殊型式的换热管。
7 换热器的合理压力降
较高的压降值导致较高的流速,因此会导致较小的设备和较少的投资,但运行费用会增高,较低的允许压降值则与此相反。
所以,应该在投资和运行费用之间进行一个经济技术比较。
在下表中给出了常用的换热器的压降值,可供计算时参考。
管壳式换热器、空冷器和套管式换热器
35 70Kpa
15 35Kpa
3.5 14Kpa
0.4 1.6Kpa
70 170Kpa
35 70Kpa(Max.)板翅式换热器
5 20Kpa
20 55Kpa
对管壳式换热器也可按下表选取合理的压力降
P=0 100Kpa(abs)
P=0 70Kpa(表)
P=70 1000Kpa(表)
P=1000 3000Kpa(表) 35 180Kpa
P=3000 8000Kpa(表) 70 250Kpa
8 工艺条件中温度的选用
8.1 冷却水的出口温度不宜高于60°C,以免结垢严重。
高温端的温差不应小于20°C,低温端的温差不应小于5°C。
当在两工艺物流之间进行换热时,低温端的温差不应小于20°C。
8.2 当在采用多管程、单壳程的管壳式换热器,并用水作为冷却剂时,冷却水的出口温度不应高于工艺物流的出口温度。
8.3 在冷却或者冷凝工艺物流时,冷却剂的入口温度应高于工艺物流中易结冻组分的冰点,一般高5°C。
8.4 在对反应物进行冷却时,为了控制反应,应维持反应物流和冷却剂之间的温差不应低于10°C。
8.5 当冷凝带有惰性气体的工艺物料时,冷却剂的出口温度应低于工艺物料的露点,一般低5°C。
8.6 为防止天然气、凝析气产生水合物,堵塞换热管,被加热工艺物料出口温度必须高于其水合物露点(或冰点),一般高5 10°C。
8.7 换热器的设计温度应高于最大操作温度,一般高1030°C(详见BCD41A2-94)。
9 管壳式换热器接管位置的选取
换热器接管位置建议遵循下列原则:
1)被加热或被蒸发的流体,不论是在管侧或壳侧,应从下向上流动
2)被冷凝的流体,不论是在管侧或壳侧,应从上向下流动
3)被冷却流体的流动方向,应从管线经济角度考虑而定
10 结构参数的选取
10.1换热管的选取
管子必须能够承受:内、外侧的压力;两侧的温度;由管、壳膨胀差所引起的热应力;管侧和壳侧流体的腐蚀性。
10.1.1管型
常用换热管为光管和外翅片管,近几年一种新型换热管-波节管也常被用于采暖、供热上,另外,高通量强化管也被用于某些特定的场合。
在选取换热管时要充分考虑其可用性、适应范围及管材价格。
管壳式换热器通常惯例使用光管作换热管,它可以用任何材料做成,并满足有较宽的管壁范围,这种型式的换热管适用于所有管壳式换热器。
低翅管的翅片可将光管的外表面积增大约2.5倍。
当壳侧污垢系数小于0.00053m2.K/W时使用低翅管较为经济,但它不可用在腐蚀速率超过0.05mm/年的场合,由于此时翅片的寿命将只有3年或更短。
对同样长度和壁厚的光管来说,翅片管的价格要高出其50%70%,因此,只有当光管的管外总阻力与管内总阻力之比大于或等于3时,需要采用外翅片管。
这种情况经常会发生在用蒸汽加热的再沸器、预热器、水冷器和处理有机流体的冷凝器中。
但若光管的管外总阻力与管内总阻力之比小于3时,可作一下具体的经济比较,因若采用外翅管可减小壳径,降低成本,故哪种管型较合理需具体情况具体分析。
翅片管的另一个特殊用途是解除瓶颈问题,扩大现有设备的能力。
而当传热壁两侧传热膜系数都很小时,宜用两面带翅的设备,如板翅式换热器或外翅管内加麻花条或螺旋线强化器。
10.1.2 管长
管长的选取是受到两方面因素限制的,一个是材料费用,另一个是可用性。
长一点的管子(12.2m的碳钢管,21.3m的铜合金管)通常只在美国可以得到。
但是6m长的换热管则是很普遍的。
无相变换热时,管子较长则传热系数也增加,在相同传热面时,采用长管较好,一是可减少管程数,二是可减少压力降,三是每平方米传热面的比价低。
但是管子过长给制造带来困难,因此,一般选用46m的换热管。
对于大面积、或无相变的换热器可以选用89m的管长。
在冷凝器中选用长管子的一个缺点是会增大设备放置平台的钢结构,增加费用。
另外,长管束也需要有较大的管子抽出空间,因此需要增加设备的占地面积。
10.1.3 管径和壁厚
管径愈小换热器愈紧凑、愈便宜。
但是管径愈小换热器的压降将增加,为了满足允许的压降,一般推荐选用19mm的管子。
对于易结垢的物料,为了清洗方便,采用外径为25mm的管子。
对于有气-液两相流的工艺物流,一般选用较大的管径,例如再沸器、锅炉,多采用32mm的管径,直接火加热时多采用76mm的管径。
常用国内换热管的规格见表10-1。
表 10-1 常用国内换热管的规格
不锈钢 GB2270-80 25 x 2
32 x 2
38 x 2.5
45 x 2.5
57 x 2.5
折流板可以改变壳程流体的方向,使其垂直于管束流动,增加流体速度,以增强传热;同时起支撑管束、防止管束振动和管子弯曲的作用。
10.2.1 折流板型式
折流板的型式有圆缺形、环盘形和孔流性等。
通常为圆缺形折流板,并可分为单圆缺形、双圆缺形和三圆缺形。
在要求压降小的情况下,也可选用环盘形折流板,但传热较差,应用较少。
孔流形折流板使流体穿过折流板孔和管子之间的缝隙流动,压降大,仅适用于清洁流体,应用更少。
10.2.2折流杆
折流杆换热器是由许多折流杆在不同位置支撑管子的结构。
杆子之间用圆环相连,四个圆环组成一组,因而能牢固地将管自支撑住,有效地防止管束的振动。
同时又起到了强化传热、防止污垢沉积和减小阻力的作用,其应用正在不断增加。
10.2.3折流板圆缺位置
水平放置的折流板适用于无相变的对流传热,防止壳程流体平行于管束流动,减少壳程底部液体沉积。
而在带有悬浮物或结垢严重的流体所使用的卧式冷凝器、换热器中,一般采用垂直型折流板。
10.2.4折流板圆缺高度
单圆缺型折流板的开口高度为直径的10 45%,双圆缺型折流板的开口高度为直径的15 25%。
10.2.5折流板间距
折流板的间距影响到壳程物流的流向和流速,从而影响到传热效率。
最小的折流板间距为壳体直径的1/5并大于50mm。
然而,对特殊的设计考虑可以取较小的间距。
由于折流板有支撑管子的作用,所以,通常最大折流板间距为壳体直径的1/2并不大于TEMA规定的最大无支撑直管跨距的0.8倍。
10.3 防旁流设施
10.3.1 密封条
密封条也称旁路挡板,主要防止物流由壳体和管束之间的旁流。
密封条沿着壳体嵌入到已铣好的凹槽的折流板内,它一般是成对设置的,数量推荐如下:
公称直径DN≤500mm时,一对挡板;
500mm<DN<1000mm时,两对挡板;
DN≥1000mm时,三对挡板
固定管板式和U型管式换热器不必使用密封条,因为这些设备壳体于OTL的间隙不大。
在有相变发生的设备中,即使间隙很大也不使用密封条,因为密封条会影响汽相和液相的分离,而且再沸器与冷凝器等设备的性能主要不是由错流流动决定的。
10.3.2盲管
可防止中等或大型换热器壳程中部物流的旁流,设置于分程隔板槽背面两管板之间,一般与换热管的规格相同,可于折流板点焊固定,也可用拉杆(带定距管或不带定距管)代替。
10.3.3 缓冲挡板
当非腐蚀性液体在壳程入口管处的动能ρυ2>2230kg/m2.s, 腐蚀性液体ρυ2>740 kg/m2.s,且进入的物流为气体和饱和水蒸汽或者为气-液混和物时,这些物流将对入口处的管子进行冲击,引起振动和腐蚀。
为了保护这部分管子应设置缓冲挡板。
11 管壳式换热器的设计要点
换热器的设计过程包括计算换热面积和选型两个方面。
有关换热器的选型问题,前面已经讲过了,下面主要介绍管壳式换热器的设计要点及如何分析计算结果、调整计算,而设计出满足工艺需要的、传热效率高的换热器。
11.1设计计算的基本模型及换热器的性能参数
换热器的性能主要是通过下列公式来描述的。
a.冷、热两流体间热量平衡
Qreq=(WCpΔT)hot=(WCpΔT)cold
W--流体质量流量
Cp--流体的比热
hot--热流体
cold--冷流体
ΔT--进出口温度差
b.传热率方程
Qact=(A)(ΔTm)(1/ΣR)
ΣR=(1/hi)o+(1/ho)o+(Rf)o+(Rw)o
ΣR--总热阻
A--传热面
hi、ho--分别为两流体的传热膜系数
Rf--两流体的污垢热阻
Rw--金属壁面热阻
ΔTm--平均温度差
O--通常换热计算以换热管外表面为基准
c. 传热率的估算
Qact≥Qreq
d. 对压力降的限制条件
(ΔPi)act≤(ΔPi)allow
(ΔPo)act≤(ΔPo)allow
ΔP--压力降
下标i表示管内
下标o表示管外
11.2 换热器的计算类型
换热器的计算类型常分为设计计算和校核计算两大类。
换热器计算一般需要三大类数据:结构数据、工艺数据和物性数据,其中结构数据的选择在换热器中最为重要。
在管壳式换热器的设计中包含有一系列的选择问题,如壳体型式、管程数、管子类型、管长、管子排列、折流板型式、冷热流体流动通道方式等方面的选择。
工艺数据包括冷、热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压降及污垢系数等。
物性数据包括冷、热流体在进出口温度下的密度、比热容、粘度、导热系数、表面张力。
a.设计计算 Design
设计计算就是通过给定的工艺条件,来确定一台未知换热器的结构参数,并使其结构最优、尺寸最小。
对设计计算应先确定下列基本的几何参数:
--管长
--管间距
--流向角
--换热管外径及管壁厚
b.校核计算 Rating
校核计算就是评估一台已知换热器的传热性能,即通过校核设备的几何尺寸来看其是否能满足传热要求。
校核计算应已知下列基本的几何参数:--管程数
--壳内径/管数
--折流板间距/折流板数。