一、藥廠(chǎng)換熱器設計的基本要求
藥廠(chǎng)換熱器設計要滿(mǎn)足工藝操作條件,能長(cháng)期運轉,安全可靠,不泄漏,維修清洗方便,滿(mǎn)足工藝要求的傳熱面積,盡量有較高的傳熱效率,流體阻力盡量小,還要滿(mǎn)足工藝布置的安裝尺寸等要求。
二、藥廠(chǎng)換熱器設計的介質(zhì)流程
藥廠(chǎng)換熱器設計的介質(zhì)流程可按以下情況確定:腐蝕性介質(zhì)走管程,可以降低對外殼材質(zhì)的要求;毒性介質(zhì)走管程,泄漏的概率??;易結垢的介質(zhì)走管程,便于清洗和清掃;壓力較高的介質(zhì)走管程,可以減少對殼體的機械強度要求;溫度高的介質(zhì)走管程,可以改變材質(zhì),滿(mǎn)足介質(zhì)要求;黏度較大、流量小的走殼程,可提高傳熱系數。從壓降考慮,雷諾數小的走殼程。
三、藥廠(chǎng)換熱器設計的終端溫差
換熱器的終端溫差通常由工藝過(guò)程的需要確定,但在確定溫差時(shí)要考慮以下幾點(diǎn)
a.熱端的溫差應在20℃以上。
b.用水或其他冷卻介質(zhì)冷卻時(shí),冷端溫差可以小一些,但不要低于5℃。
c.當用冷卻劑冷凝工藝流體時(shí),冷卻劑的出口溫度應當高于工藝流體中最高凝點(diǎn)組分的凝點(diǎn)5℃以上。
d.冷凝含有惰性氣體的流體時(shí),冷卻劑出口溫度至少比冷凝組分的露點(diǎn)低5℃。
四、藥廠(chǎng)換熱器設計的流速
在換熱器內,一般希望采用較高的流速,以加大對流傳熱系數,但流速過(guò)大,磨損嚴重,能耗也將增加。常見(jiàn)的流速范圍可參見(jiàn)相關(guān)書(shū)籍。
五、壓力降壓力降的影響因素較多,通常希望換熱器的壓力降在表一參考范圍之內或附近。
六、藥廠(chǎng)換熱器設計的傳熱系數
傳熱面兩側的傳熱膜系數a1、a2如相差很大時(shí),傳熱膜系數較小的一側將成為控制傳熱效果的主要因素,設計換熱器時(shí),應設法增大該側的傳熱膜系數。計算傳熱面積時(shí)常以傳熱膜系數小的一側為準。
七、藥廠(chǎng)換熱器設計的污垢系數
換熱器使用中會(huì )在壁面產(chǎn)生污垢,在設計時(shí)要慎重考慮流速和壁溫的影響,從工藝上降低污垢系數,如改進(jìn)水質(zhì),消除死區,增加流速,防止局部過(guò)熱等。
八、管殼式換熱器管程和殼程的確定
a.管程數的確定:當換熱器的換熱面積較大而管子又不能很長(cháng)時(shí),為了提高流體在管內的流速,需將管束分程,但管程數不能過(guò)大。管程數過(guò)大將使管程流動(dòng)阻力加大,能耗增加,加之管程數過(guò)大會(huì )使平均溫度差下降,設計時(shí)應權衡考慮
9、盡量選用標準設計和標準系列。選用標準設計和標準系列可提高設計的工作效率,縮短施工周期,降低工程投資。
十、設計合理性檢驗。首先檢驗壓力降是否符合工藝要求。當不符合時(shí),應調整介質(zhì)流速,或選用其他形式的換熱器,直到壓力降滿(mǎn)足要求為止。核算總傳熱系數和換熱面積。當K選/K計=1.15~1.25時(shí),則選用的換熱器適合設計要求,否則需另選K選直到符合要求。
十一、繪出換熱器設備草圖。由設備設計人員完成設備詳細設計。