管壳式换热器设计说明书资料Word格式.docx
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℃,粘度μ=0.000742Pa·
s,密度ρ=994.3kg/m^3。
二、Input输入模块
1、problemdefinition问题定义模块
1.1、description基本描写
(1)标题(Heading)
公司(company)
地址(location)
服务对象(ServiceofUnit)、本单位联系人(ourReference)
项目编号(itemNo)、对方单位联系人(YourReference)
日期(date)等。
(2)物流名称
热流(Hotside)冷流(Coldside)
(3)备注(Remarks)
2、applicationoptions(程序运行环境选择)
2.1、Hotsideapplication(热流运行环境)
(1)Liquid,nophasechange(液体,无相变化)
(2)Gas,nophasechange(气体,无相变化)
(3)Narrowrangecondensation:
Applicationcoversthecaseswherethecondensingsidefilmcoefficientdoesnotchangesignificantlyoverthetemperaturerange.Therefore,thecalculationscanbebasedonanassumedlinearcondensationprofile.Thisclassisrecommendedforcasesofisothermalcondensationandcasesofmultiplecondensables
withoutnoncondensableswherethecondensingrangeislessthan6︒C(10︒F).
狭窄范围内的冷凝:
用于冷凝液膜系数不随温度改变的情况。
因此,该计算认为冷凝呈线性曲线。
该方法推荐用于等温冷凝和在6°
C下不冷凝的多组分冷凝。
(4)Multi-componentcondensation:
Applicationcoverstheothercasesofcondensationwhere
thecondensingsidefilmcoefficientchangessignificantlyoverthecondensingrange.
Therefore,thecondensingrangemustbedividedintoseveralzoneswherethepropertiesand
conditionsmustbecalculatedforeachzone.Thisclassisrecommendedforallcaseswhere
noncondensablesarepresentorwheretherearemultiplecondensableswithacondensing
rangeofmorethan6︒C(10︒F).
多组分冷凝:
用于冷凝液膜系数随温度改变的情况。
因此,根据特性和环境,将冷凝温度范围分成几个区间,然后对每一个区间进行计算。
该方法推荐用于不凝液和在高于6°
C下冷凝的多组分冷凝。
Saturatedsteamcondensation(饱和蒸气冷凝)
Fallingfilmliquidcooler(降膜液体冷却器)
2.2、Condensationcurve冷凝曲线
Youcaninputavapor/liquidequilibriumcurveorhavetheprogramcalculatethecurveusingidealgaslawsorseveralothernon-idealmethods.
你可以输入一个汽/液平衡曲线或使用理想气体定律或其他一些非理想的计算方法计算曲线的程序
2.3、Condensertype冷凝器类型
Mostcondensershavethevaporandcondensateflowinthesamedirection.However,for
somespecialapplicationswhereyouwanttominimizetheamountofsubcoolingyoucan
selectaknockbackrefluxcondensertype.Thecondensateformedflowsbacktowardsthe
vaporinlet.Withthistypeofcondenser,youshouldconsiderusingthedifferential
condensationoptioniftheprogramcalculatesthecondensationcurve.
2.4、Codsideapplication(冷流运行环境)
(3)Narrowrangevaporization:
狭窄范围内的蒸发
(4)Multi-componentvaporization多组分蒸发
2.5、Locationofhotfluid流程安排(热流位置)
Tubeside(管程)、shellside(壳程),
(1)较脏和易结垢的物流应走易于清洗的一侧。
对于固定管板式、浮头式换热器,一般应使易结垢流体流经管程,而对于U型管换热器,易结垢流体应走壳程。
如冷却水为易结垢流体。
若必须走壳程,则应采用正方形管子排列,并采用可拆式换热器(浮头式、填料函式、U形管式)。
(2)有时在设计上需要提高流体的流速,以提高其传热膜系数,在这种情况下,应将需要提高流速的流体放在管程。
这是因为管程流通截面积一般较小,且易于采用多管程结构以提高流速,
(3)具有腐蚀性的流体应走管程,这样可以节约耐腐蚀材料,降低换热器成本。
(4)压力高的流体应走管程。
这是因为管子直径小,承压能力强,能够避免采用耐压的壳体和密封措施。
(5)具有饱和蒸汽冷凝的换热器,应使饱和蒸汽走壳程,便于排出冷凝器。
(6)粘度大的流体应走壳程,因为壳体内的流体在折流板的作用下,流通截面和方向都不断变化,在较低的雷诺数下就可达湍流状态。
(7)为了节省保温层和减少壳体厚度,高温物流一般走管程,有时为了物料的冷却,也可使高温物流走壳程。
(8)若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,易将传热膜系数大的流体通入壳程,以减小温差应力。
(9)流量小的液体一般走壳程,因为壳体内的流体在折流板的作用下,流通截面和方向都不断变化,在较低的雷诺数下就可达湍流状态。
(10)对压力降有特定要求的工艺物流走管程,因管程的传热系数和压降计算误差小。
(11)传热膜系数较小的物流(如气体)应走壳程,易于提高传热膜系数。
(12)有毒性的流体走管程,以减少泄露机会。
注意:
采用Aspen进行计算是,可以采用试的方法,首先让其热流体走管程,计算传热系数及换热面积;
然后再假设走壳程,计算传热系数及换热面积。
最后取传热系数最大,换热面积最小的情况。
2.6、Programmode(程序模式选择:
设计、优化、模拟)
Design(设计)、Rating(优化)、Simulatin(模拟)、Selestfromstandardfile(从标准文件中选择),
3、processdata物流参数输入
3.1、Fluidname(流体名称)
3.2、Fluidquantity,total(热或冷流体总流速)
选择单位、依据条件输入冷、热流体流量,
3.3、Temperature冷热流体进出口温度
3.4、OperatingPressure(absolute)绝对操作压力
选择单位、依据条件输入冷、热流体进出口压力
3.5、Heatexchanged交换热量
若交换热量没有直接给出,不输。
3.6、allowablepressuredrop允许的压力降
一般情况下,流体流过换热器的阻力或压力降为10000~100000Pa,气体为1000~10000Pa。
允许的压力降往往与换热器的操作压力有关、操作压力越大,允许流体阻力可相应大一些。
如操作压力为P<
100000Pa,ΔP=0.1×
P;
P=1~200000Pa,ΔP=0.5×
P>
200000Pa,ΔP<
50000。
3.7、foulingresistance污垢热阻
4、热平衡计算环境
Thisinputallowsyoutospecifywhetheryouwantthetotalflowrateortheoutlettemperaturetobeadjustedtobalancetheheatloadagainstthespecifiedheatloadortheheatloadcalculatedfromtheoppositeside.Theprogramwillcalculatetherequiredadjustment.
Thereisalsoanoptiontonotbalancetheheatloads,inwhichcasetheprogramwilldesign
theexchangerwiththespecifiedflowsandtemperaturesbutwiththehighestofthespecified
orcalculatedheatloads.
输入允许您指定是否总流量和出口温度,要调整到平衡的热负荷与指定的热负荷和热负荷从对面的计算。
该程序将计算所需的调整。
还有一个选择是不平衡的热负荷,在这种情况下,程序设计换热器与指定的流动和温度而指定的最高或计算热负荷。
5、PhysicalPropertyData物理特性数据
(1)PropertyOption(特性程序选择——一般默认)
(2)HotSideComposition热物质组成(若未知可不输)
(3)HotSideProperties(热物流特性)
(1)Temperature(温度)℃,
(2)Specificheat(热容)cp1=3.297kJ/kg·
℃
(3)Thermalcond(导热系数)λ=0.0279w/m·
(4)Viscosity(粘度)μ=0.000015Pa·
s
(5)Density(密度)
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