这篇文章是关于壳管式换热器设计程序的高级教程。我们将主要着眼于确定一种新的管壳式换热器的工艺参数和准备流程规范表为新换热器。
壳管式换热器是过程工业中最受欢迎和应用最广泛的传热设备。这主要是由于管壳式换热器的通用性不同而造成的壳管交换器的类型这可以很容易地通过改变壳和管的安排。
工艺和机械设计
新换热器工程设计的第一步是确定工艺参数，如-
- 工作温度和压力
- 设计温度和压力
- 热负荷，即总需要的传热速率
- 热流体的入口/出口温度
- 冷流体的进口/出口温度
- 热侧最大允许压降
- 冷侧最大允许压降
- 热交换器类型要使用
- 壳体侧/管侧流体选择(即热/冷流体应流向壳体侧还是管侧)
根据这些信息，机械工程师然后准备一个机械数据表，可用于热交换器制造商的最终制造。机械数据表基于提供的指导方针特马的标准由管式换热器制造商协会(TEMA)开发。
迭代式换热器工艺设计程序
工艺设计管壳式换热器是一个开放式的问题。参数(或变量)比约束多。因此，我们有可能修正其中的一些参数，以获得一个经济有效和高效的换热器设计。
但是要修复哪些参数，修复哪些值?
这就是为什么热交换器的过程设计通常采用迭代的方式，通过尝试不同的热交换器设计参数来找到最优设计。
考虑到这一点，让我们来看看壳管式换热器设计过程中涉及的步骤。
换热器设计步骤
1.定义基本的工艺要求
首先，我们必须明确定义新的换热器设备的主要目标。
有一些工艺参数必须确定。例如，工艺流体流量，入口/出口温度，操作和设计压力值，最大允许压降等。这些参数是我们的固定输入换热器设计计算它们也是约束条件。
2.选择合适的换热器类型
根据工艺流体(服务)的性质，允许的操作温度和压力通过换热器的压降，可用效用，流量等，您需要选择最适合的类型的热交换器。
当您选择了壳管式换热器时，还需要决定哪些流体应该流向壳侧，哪些流体应该流向管侧。这也取决于给定的工艺条件和两种热和冷流体的性质。
在此阶段，还建议适当注意可以使用哪些实用程序和相应的实用程序方法温度的值。任何有关公用设施或热交换器类型的必要更改都应在这一阶段进行。
3.确定部分设计参数，建立换热器模型
由于换热器的设计将是一个迭代的过程，我们需要一个起点。我们需要修正一些设计参数，比如，不。对管径、换热器长度、壳体内径、折流板间距等进行试验。
这是迭代模型的起点，当我们根据流程需求检查设计时，这些值将会改变。但重要的是选择(猜测)初始参数尽可能接近最终设计。这样，我们将需要最少的迭代次数来达到最终的设计。
您还可以使用这些资源手动执行换热器的计算，然后再使用建模软件。
4.换热器设计的额定值
接下来，使用换热器模拟软件。使用这个模型检查步骤1中的所有过程需求是否都得到了满足。例如，检查工艺流体的出口温度和壳管两侧的压降值。它们是否在我们的过程需求所设定的约束范围内?
如果没有，那么检查哪些工艺要求没有得到满足。相应修改换热器设计参数，回到步骤3。
有了新的设计参数，重新调整你的换热器模型，并重复模拟计算。然后你可以再次检查评级。这个过程将不断重复，直到你找到一个能满足你所有工艺要求的热交换器模型。
5.根据最终的热交换器设计制作规格表
当热交换器的额定值确实满足您的工艺要求时，您可以捕获工艺数据表中的所有细节。把这份数据表送给机械设备设计工程师，让他准备换热器规格表按照TEMA标准。
热交换器周围的管道和仪表
除了设计热交换器设备本身，你还需要设计热交换器周围的管道和仪器，以进行适当的维护、安全和过程控制措施。
工艺工程师创建P&ID图，指导管道和仪表工程师进行周围管道和仪表的最终设计。下面是创建P&ID图的详细指南热交换器。
引用和资源
- 这管壳式换热器图根据TEMA标准给出了其所有部件的详细清单，并有确切的命名法。
- 流体分配指南在管壳式换热器的任意一侧，即决定哪些流体应该流向管壳侧，哪些流体应该流向管侧。
- 一个所有壳管式换热器的重要方程设计。
