HTRI changer Suite 5.0 使用手册.doc

莅HTRIExchanger使用手册蚂换热器的基础设计知识肁1、换热器服务类型主要有以下几种:羈交换器: 在两侧流体间传递热量。袃冷却器:用制冷剂冷却流体。一般的制冷剂选用氨、乙烯、丙烯、冷却水或盐水。蒁冷凝器:在此单元中,制程蒸汽被全部或部分的转化成液体。膁冷却器:用水或空气冷却,不发生相变化及热的再利用。膅加热器:增加热函,通常没有相变化,用如Dowtherm或热油作为热媒加热流体。薅过热器:高于蒸汽的饱和蒸汽压进行加热。膀再沸器:提供蒸馏潜热至分流塔的底部。芁蒸汽发生器(废热锅炉):用产生的蒸汽带走热流体中的热量。通常为满足制程需要后多余的热量。薆蒸馏器:是一种将液体转化为蒸汽的交换器,通常限于除水以外的液体。羃脱水器:将水蒸气浓缩为水溶液通过蒸发部分水分以浓缩水溶液。芃2、换热器类型莀管壳式换热器(ShellandTubeExchanger):有浮头式和固定管板式两种。羇-应用:工艺条件允许时,优先选用固定管板式,但下述两种情况使用浮头式:羈壳体和管子的温度差超过30度,或者冷流体进口和热流体进口温度差超过110度;芅容易使管子腐蚀或者在壳程中容易结垢的介质。蚃-命名是以TEMA的原则命名;蚁-壳侧类型(对压降和热传递产生重要影响):蒆E→程数为1,最常用;肄F→程数为2,需用纵向挡板分流壳侧流体。使用范围:,设计温度小于180℃;螃G分裂流,折流板在中间,把流体分为两股;肂H→DoublesplitFlow双分裂流膈J→Dividedflow分流,一进二出,无折流板,应用于冷凝过程中用来降低压降,压降值是E型的1/8;肇K→KettleReboiler再沸器,一般是热虹吸,常用于蒸发壳侧中所填充的液体,一般汽化率大于50~100%。通常液体的高液位要浸没过换热管,需有液位控制;袃X→CrossFlow交叉流,要求壳侧压降和流速非常低,因此可降低换热管振动的可能性,但流量分布不均匀(在壳侧入口处)是最大的一个问题。腿小结:袀(1)E型及F型可选折流板形式最多,流道最长,最适用于单相流体;当换热器内发生温度交叉,需要两台或两台以上的多管程换热器串联才能满足要求时,为减少串联换热器的台数,可选择“F”型;袆(2)G型及H型多适用有相变流体,多用于卧式热虹吸再沸器或冷凝器;并建议设置纵向隔板,有利于防止轻组分飞溅、排除不凝气、流体均布、加强混合;羃(3)G型(分流)壳体较F型壳体更受欢迎,因为G型温度校正因子与F型相当,但壳程压降比F型小很多;若压降还不能满足,可考虑H型; 薀(4)X型壳体压降最小,适用于气体加热、冷却和真空冷凝。 莇-封头选择(前封头的类型对压降和热传递没有影响,但后封头的型式会对压降和热传递产生影响):蚅通常选择选择“B”型作为前封头;肃对于水冷却器,当管侧需要定期清洗,且管侧设计压力小于10bar(g)时,前封头可选择“A”型;羁对于固定管板式,宜选择“M”型作为后封头;这种换热器类型应用于无需对壳程进行机械清洗及检查但可用化学清洗的情况;聿对于浮头式,应选择“S”型作为后封头。浮头式换热器的壳径应大于DN300。管侧和壳侧都可进行机械清洗,但需要较多工时卸除管束;莃对于外填料式浮头“P”和外密封式浮头“W”型的换热器不能在中国设计和制造;膃对高压换热器前封头宜选择D型;莁U型管式,管束外表面可用机械清洗的方法。U型管的结构不适用于污垢系数较大的情况,立式再沸器不可选用U-Tube;蒇可抽换式浮头(后端浮头型T):管束与壳之间的空间(Clearance)相对较大,因此所给定的壳尺寸中含有的管数比其他构造的型式要少,管侧和壳侧皆可机械清洗。蒆-选型指导:壳侧和管侧有污垢:A_S;管侧无污垢:B_U;壳侧无污垢:N_N;膃壳侧和管侧无污垢:B_M服务于高压:DEU薈套管式换热器/翅片管式换热器(Jacketedpipe/HairpinExchanger):套管式换热器的优点是结构简单,能耐高压;缺点是单位传热面积的金属消耗量大,管子接头多,检修和清洗不方便。艿板式换热器(PlateandFrameExchanger):核心部件是金属板片,分为平板式、螺旋板式、板翅式和热板式四种。优点是结构紧凑,组装灵活,具有较高的传热效率,有利于维修和清洗;缺点是处理量小,操作压力和温度受密封垫片材料性能限制而不宜过高,,工作温度在-35~200℃。膅空冷器(Aircooler):程序中未加入风扇的相关性能,如功率、风量等。芃罿蚇二、IST的应用羄1、Methodmode莂Rating(核算)莀定义了换热器类型和足够的工艺条件后,软件来计算热传递系数和压力降,并把计算结果与需要的热负荷进行对比,给出热负荷是不足还是超过。荿Simulation(模拟):定义了换