一、藥廠換熱器設(shè)計的基本要求
藥廠換熱器設(shè)計要滿足工藝操作條件,能長期運轉(zhuǎn),安全可靠,不泄漏,維修清洗方便,滿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,還要滿足工藝布置的安裝尺寸等要求。
二、藥廠換熱器設(shè)計的介質(zhì)流程
藥廠換熱器設(shè)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(jié)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(jī)械強(qiáng)度要求;溫度高的介質(zhì)走管程,可以改變材質(zhì),滿足介質(zhì)要求;黏度較大、流量小的走殼程,可提高傳熱系數(shù)。從壓降考慮,雷諾數(shù)小的走殼程。
三、藥廠換熱器設(shè)計的終端溫差
換熱器的終端溫差通常由工藝過程的需要確定,但在確定溫差時要考慮以下幾點
a.熱端的溫差應(yīng)在20℃以上。
b.用水或其他冷卻介質(zhì)冷卻時,冷端溫差可以小一些,但不要低于5℃。
c.當(dāng)用冷卻劑冷凝工藝流體時,冷卻劑的出口溫度應(yīng)當(dāng)高于工藝流體中最高凝點組分的凝點5℃以上。
d.冷凝含有惰性氣體的流體時,冷卻劑出口溫度至少比冷凝組分的露點低5℃。
四、藥廠換熱器設(shè)計的流速
在換熱器內(nèi),一般希望采用較高的流速,以加大對流傳熱系數(shù),但流速過大,磨損嚴(yán)重,能耗也將增加。常見的流速范圍可參見相關(guān)書籍。
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(nèi)或附近。
六、藥廠換熱器設(shè)計的傳熱系數(shù)
傳熱面兩側(cè)的傳熱膜系數(shù)a1、a2如相差很大時,傳熱膜系數(shù)較小的一側(cè)將成為控制傳熱效果的主要因素,設(shè)計換熱器時,應(yīng)設(shè)法增大該側(cè)的傳熱膜系數(shù)。計算傳熱面積時常以傳熱膜系數(shù)小的一側(cè)為準(zhǔn)。
七、藥廠換熱器設(shè)計的污垢系數(shù)
換熱器使用中會在壁面產(chǎn)生污垢,在設(shè)計時要慎重考慮流速和壁溫的影響,從工藝上降低污垢系數(shù),如改進(jìn)水質(zhì),消除死區(qū),增加流速,防止局部過熱等。
八、管殼式換熱器管程和殼程的確定
a.管程數(shù)的確定:當(dāng)換熱器的換熱面積較大而管子又不能很長時,為了提高流體在管內(nèi)的流速,需將管束分程,但管程數(shù)不能過大。管程數(shù)過大將使管程流動阻力加大,能耗增加,加之管程數(shù)過大會使平均溫度差下降,設(shè)計時應(yīng)權(quán)衡考慮
9、盡量選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)系列。選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)系列可提高設(shè)計的工作效率,縮短施工周期,降低工程投資。
十、設(shè)計合理性檢驗。首先檢驗壓力降是否符合工藝要求。當(dāng)不符合時,應(yīng)調(diào)整介質(zhì)流速,或選用其他形式的換熱器,直到壓力降滿足要求為止。核算總傳熱系數(shù)和換熱面積。當(dāng)K選/K計=1.15~1.25時,則選用的換熱器適合設(shè)計要求,否則需另選K選直到符合要求。
十一、繪出換熱器設(shè)備草圖。由設(shè)備設(shè)計人員完成設(shè)備詳細(xì)設(shè)計。