化工設(shè)計(jì)-8換熱設(shè)備工藝設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-07 01:51 本頁面
【正文】 化工設(shè)計(jì) 任課教師：張宇第六章 換熱設(shè)備工藝設(shè)計(jì) 換熱器的仿真設(shè)計(jì)按工藝功能分類1. 冷卻器： 冷卻工藝物流的設(shè)備，一般冷卻劑多采用水，若冷卻溫度低，可采用氨或氟利昂為冷卻劑。2. 加熱器： 加熱工藝物流的設(shè)備， 一般采用水蒸氣作為加熱介質(zhì)，當(dāng)要求溫度高時(shí)可采用導(dǎo)熱油、熔鹽為加熱介質(zhì)。3. 再沸器： 用于蒸餾塔底蒸發(fā)物料的設(shè)備。熱虹吸式再沸器是被蒸發(fā)的物料依靠液體壓差自然循環(huán)蒸發(fā)。4. 冷凝器： 用于蒸餾塔頂物流的冷凝或反應(yīng)器冷凝循環(huán)回流設(shè)備。5. 蒸發(fā)器： 專門用于蒸發(fā)溶液中水分或溶劑的設(shè)備。6. 換熱器： 兩種不同溫位工藝物流相互進(jìn)行顯熱交換能量的設(shè)備。按傳熱方式和結(jié)構(gòu)分類1. 間壁式： 應(yīng)用最為廣泛，溫度不同的兩種流體隔著液體流過的器壁傳熱，兩種液體互不接觸。 管壁傳熱： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，選用的材料很廣泛，處理能力大，清洗方便，適用性強(qiáng)，可以在高溫高壓下使用。 板壁傳熱： 傳熱面積大、效率高，金屬耗用量節(jié)約但不能在較高壓力下操作。2. 直接接觸式： 兩種冷熱流體進(jìn)入換熱器后，直接接觸傳遞熱量，傳熱效率高，但使用受到限制 。3. 蓄熱式： 一個(gè)充滿蓄熱體的空間溫度不同的兩種流體交替地通過蓄熱室，實(shí)現(xiàn)間接傳熱?；疽螅菏滓獫M足工藝及操作條件要求。在工藝條件下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，安全可靠，不泄露，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。介質(zhì)流程：常用介質(zhì)流程安排：a) 腐蝕性介質(zhì)宜走管程，可降低對(duì)外殼材質(zhì)的要求；b) 毒性介質(zhì)走管程，泄露的概率??；c) 易結(jié)垢的介質(zhì)走管程，便于清洗和清掃；d) 壓力較高的介質(zhì)走管程，減少對(duì)殼體機(jī)械強(qiáng)度要求；e) 溫度高的介質(zhì)走管程，可改變材質(zhì)，滿足介質(zhì)要求；f) 黏度較大、流量小的介質(zhì)選在殼程，提高傳熱系數(shù)。設(shè)計(jì)一般原則終端溫差：由工藝過程需要而定，理想溫差如下：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(shí)，冷端溫差可以小些，但不要低于 5℃ ；c) 當(dāng)用冷卻劑冷凝工藝流體時(shí)，冷卻劑的進(jìn)口溫度應(yīng)當(dāng)高于工藝流體中最高凝點(diǎn)組分的凝點(diǎn) 5℃ 以上；d) 空冷器的最小溫差應(yīng)大于 20℃ ；e) 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℃ 。設(shè)計(jì)一般原則流速：流速提高，流體湍流程度增加，可提高傳熱系數(shù)，有利于沖刷污垢，但流速過大，磨損嚴(yán)重，甚至造成設(shè)備震動(dòng)，影響操作和使用壽命，能量消耗也將增加。設(shè)計(jì)一般原則壓力降：一般考慮隨操作壓力不同而有一個(gè)大致的范圍。壓力降的影響因素較多，但通常希望換熱器的壓力降在下述參考范圍內(nèi)或附近
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