药厂换热器设计原则

文章来源 药厂设计公司 作者:制药厂房设计公司 时间:2020-02-06 16:25

一、药厂换热器设计的基本要求

药厂换热器设计要满足工艺操作条件,能长期运转,安全可靠,不泄漏,维修清洗方便,满足工艺要求的传热面积,尽量有较高的传热效率,流体阻力尽量小,还要满足工艺布置的安装尺寸等要求。


二、药厂换热器设计的介质流程

药厂换热器设计的介质流程可按以下情况确定:腐蚀性介质走管程,可以降低对外壳材质的要求;毒性介质走管程,泄漏的概率小;易结垢的介质走管程,便于清洗和清扫;压力较高的介质走管程,可以减少对壳体的机械强度要求;温度高的介质走管程,可以改变材质,满足介质要求;黏度较大、流量小的走壳程,可提高传热系数。从压降考虑,雷诺数小的走壳程。


三、药厂换热器设计的终端温差

换热器的终端温差通常由工艺过程的需要确定,但在确定温差时要考虑以下几点

a.热端的温差应在20℃以上。

b.用水或其他冷却介质冷却时,冷端温差可以小一些,但不要低于5℃。

c.当用冷却剂冷凝工艺流体时,冷却剂的出口温度应当高于工艺流体中最高凝点组分的凝点5℃以上。

d.冷凝含有惰性气体的流体时,冷却剂出口温度至少比冷凝组分的露点低5℃。


四、药厂换热器设计的流速

在换热器内,一般希望采用较高的流速,以加大对流传热系数,但流速过大,磨损严重,能耗也将增加。常见的流速范围可参见相关书籍。


五、压力降压力降的影响因素较多,通常希望换热器的压力降在表一参考范围之内或附近。

药厂换热器设计


六、药厂换热器设计的传热系数

传热面两侧的传热膜系数a1、a2如相差很大时,传热膜系数较小的一侧将成为控制传热效果的主要因素,设计换热器时,应设法增大该侧的传热膜系数。计算传热面积时常以传热膜系数小的一侧为准。


七、药厂换热器设计的污垢系数

换热器使用中会在壁面产生污垢,在设计时要慎重考虑流速和壁温的影响,从工艺上降低污垢系数,如改进水质,消除死区,增加流速,防止局部过热等。


八、管壳式换热器管程和壳程的确定

a.管程数的确定:当换热器的换热面积较大而管子又不能很长时,为了提高流体在管内的流速,需将管束分程,但管程数不能过大。管程数过大将使管程流动阻力加大,能耗增加,加之管程数过大会使平均温度差下降,设计时应权衡考虑

9、尽量选用标准设计和标准系列。选用标准设计和标准系列可提高设计的工作效率,缩短施工周期,降低工程投资。


十、设计合理性检验。首先检验压力降是否符合工艺要求。当不符合时,应调整介质流速,或选用其他形式的换热器,直到压力降满足要求为止。核算总传热系数和换热面积。当K选/K计=1.15~1.25时,则选用的换热器适合设计要求,否则需另选K选直到符合要求。


十一、绘出换热器设备草图。由设备设计人员完成设备详细设计。

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