換熱器設(shè)計(jì)指南匯總

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1、專業(yè)資料換熱器設(shè)計(jì)指南學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料1總則1.1目的為規(guī)范本公司工藝設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)管殼式換熱器及校核管殼式換熱器而編制。1.2范圍1.2.1本規(guī)定規(guī)定了管殼式換熱器的選型、設(shè)計(jì)、校核及材料選擇。1.2.2本規(guī)定適用于本公司所有的管殼式換熱器。1.3規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本規(guī)定的引用而成為本規(guī)定的條款，凡注日期的應(yīng)用文件，其隨后所有的修改單或修改版均不適用本規(guī)定。凡不注日期或修改號(hào)（版次）的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)定。GB150-1999鋼制壓力容器GB151-1999管殼式換熱器HTRI設(shè)計(jì)手冊Shell&tubeheatexchangers

2、——JGC石油化工設(shè)計(jì)手冊第3卷——化學(xué)工業(yè)出版社（2002）換熱器設(shè)計(jì)手冊——中國石化出版社（2004）換熱器設(shè)計(jì)手冊——化學(xué)工業(yè)出版社（2002）ShellandTubeHeatExchangersTechnicalSpecification——SHESLL(2004)SHELLANDTUBEHEATEXCHANGERS——BP(1997)ShellandTubeExchangerDesignandSelection——CHEVRONCOP.(1989)HEATEXCHANGERS——FLUORDANIEL(1994)ShellandTubeHeatExc

3、hangers——TOTAL（2002）管殼式換熱器工程規(guī)定——SEI（2005）2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.1傳熱過程名詞定義學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料2.1.1無相變過程加熱：用工藝流體或其他熱流體加熱另一工藝流體的過程。冷卻：用工藝流體、冷卻水或空氣等冷劑冷卻另一工藝流體的過程。換熱：用工藝流體加熱或冷卻另外一股工藝流體的過程。2.1.2沸騰過程在傳熱過程中存在著相的變化—液體加熱沸騰后一部分變?yōu)槠?。此時(shí)除顯熱傳遞外，還有潛熱的傳遞。池沸過程：用工藝流體、水蒸汽或其他熱流體加熱汽化大容積設(shè)備中的工藝流體過程。流動(dòng)沸騰：用工藝流體、水蒸汽或其他熱流體加熱汽化狹窄流道中的工藝流體

4、過程。2.1.3冷凝過程部分或全部流體被冷凝為液相,熱流體的顯熱和潛熱被冷流體帶走，這一相變過程叫冷凝過程。純蒸汽或混合蒸汽冷凝：用工藝流體、冷卻水或空氣，全部或部分冷凝另一工藝流體。有不凝氣的冷凝：用工藝流體、冷卻水或空氣，部分冷凝工藝流體和同時(shí)冷卻不凝性氣體。2.2換熱器的術(shù)語及分類2.2.1術(shù)語及定義換熱器裝置：為某個(gè)可能包括可替換操作條件的特定作業(yè)的一個(gè)或多個(gè)換熱器；位號(hào)：設(shè)計(jì)人員對某一換熱器單元的識(shí)別號(hào)；有效表面：進(jìn)行熱交換的管子外表面積；管程：介質(zhì)流經(jīng)換熱管內(nèi)的通道及與其相貫通部分；殼程：介質(zhì)流經(jīng)換熱管外的通道及與其相貫通部分；管程數(shù)：介質(zhì)沿?fù)Q熱管

5、長度方向往、返的次數(shù)；殼程數(shù)：介質(zhì)在殼程內(nèi)沿殼體軸向往、返的次數(shù)；公稱長度：以換熱管的長度作為換熱器的公稱長度，換熱管為直管時(shí)，取直管長度，換熱管為U形管時(shí)取U形管直管段的長度；計(jì)算換熱面積：以換熱管外徑為基準(zhǔn)，扣除伸入管板內(nèi)的換熱管長度后，計(jì)算得到的管束外表面積，對于U形管式換熱器，一般不包括U形彎管段的面積；公稱換熱面積：經(jīng)圓整后的計(jì)算換熱面積；學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料2.2.2換熱器分類根據(jù)不同的分類方法定義換熱器類型如表2-1所示。表2-1換熱器類型換熱器的分類換熱器名稱按用途分（3）預(yù)熱器加熱器過熱器蒸發(fā)器再沸器冷卻器冷凝器深冷器冷卻冷凝器等按結(jié)構(gòu)型式分(3

6、)管殼式換熱器套管式換熱器螺旋板式換熱器板翅式換熱器板式換熱器夾套式換熱器空冷器等2.3換熱器的選擇原則根據(jù)工藝條件，采用圖2-1進(jìn)行初步的換熱器選型。學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料圖2-1　換熱器型式初選圖注：本圖及其它圖中的壓力均指絕壓2.4工藝設(shè)計(jì)程序2.4.1設(shè)計(jì)輸入l工藝條件管殼式換熱器設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)，如流量、溫度、壓力等，需要從如下文件獲得：——PFD，包括質(zhì)量、熱量平衡；基本的工程設(shè)計(jì)參數(shù)；——PID及總圖；設(shè)備數(shù)據(jù)表；——選材及管材。l輸入數(shù)據(jù)操作參數(shù)：項(xiàng)目號(hào)、設(shè)備位號(hào)、流量、操作條件、物性，樣表如附件1所示。l結(jié)構(gòu)參數(shù)安裝形式（臥式、立式、傾斜）、設(shè)計(jì)壓力、

7、設(shè)計(jì)溫度、材質(zhì)、腐蝕余量、TEMA學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料等級、適用標(biāo)準(zhǔn)、管口等級及密封面、操作工況。l設(shè)計(jì)要求允許壓降、允許流速（若有規(guī)定）。2.4.2設(shè)計(jì)輸出l物熱平衡、計(jì)算假設(shè)、程序計(jì)算結(jié)果，如下參數(shù)要填入表中：基于管外表面的管側(cè)傳熱膜系數(shù)、垂直方向確定布管型式。l列管式換熱器數(shù)據(jù)表除上述參數(shù)外，還有：物性（水除外）、混合物ρV2（采用均相密度）、管嘴尺寸、流體流向、折流板數(shù)量、折流板類型、折流板中心間距。2.4.3設(shè)計(jì)步驟l準(zhǔn)備數(shù)據(jù)并輸入如2.4.1說明的數(shù)據(jù)；l選擇TEMA等級并對換熱器選型；l通過程序校核計(jì)算；l判定計(jì)算結(jié)果，如傳熱系數(shù)、壓降等，根據(jù)參數(shù)確

8、定換熱器設(shè)備結(jié)構(gòu)；通過調(diào)整單程管數(shù)來獲