201210519544-低温甲醇-甲醇缠绕管式换热器设计计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局 *CN102999707A* (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 102999707 A (43)申请公布 日 2013.03.27 (21)申请号 201210519544.X (22)申请 日 2012.12.07 (71)申请人 张周卫 地址 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西路 88 号兰州交通大学环境工程学院建环 系 (72)发明人 张周卫 汪雅红 张小卫 (51) Int.C l. G06F 19/00 (2006.01) 权利要求书 4 页 说明书 7 页 附图 1 页 权利要求书4 页 说明书7 页 附图1 页 (54) 发明名称 低温甲醇- 甲醇缠绕管式换热器设计计算方 法 (57) 摘要 本发明提出了低温甲醇— 甲醇缠绕管式换热 器设计计算方法，主要应用于煤制气、煤制甲醇等 煤化工领域，包括-70℃低温甲醇洗工艺等气体 低温净化、低温液化分离领域。设计计算过程包 括基本结构设计及换热工艺计算过程，工艺计算 包括确定低温甲醇进出口定性温度、查找定性温 度及压力下的甲醇物性参数、计算对数平均温差、 计算热负荷、确定换热器规格、确定管道排列方 式、计算总传热系数、总传热面积及换热器有效换 热高度等主要部分；本发明给出了较完整的低温 甲醇－甲醇缠绕管式换热器换热工艺计算数学模 型，可将此数学模型应用于缠绕管束的换热工艺 计算过程，以此设计整套甲醇－甲醇缠绕管式换 热器。 A 7 0 7 9 9 9 2 0 1 N C CN 102999707 A 权 利 要 求 书 1/4 页 1. 低温甲醇— 甲醇缠绕管式换热器设计计算方法，其特征在于：设计计算方法包括基 本结构设计过程及换热工艺计算过程，换热工艺计算过程包括确定低温甲醇进出口定性温 度、查找定性温度及压力下的甲醇物性参数、计算对数平均温差、计算热负荷、确定换热器 规格、确定管道排列方式、计算总传热系数、计算总传热面积及换热器有效换热高度等主要 部分。 2. 根据权利要求1 所述低温甲醇— 甲醇缠绕管式换热器基本结构设计过程，其特征 在于：低温甲醇— 甲醇缠绕管式换热器主要由管程进口接管（1）、壳体上封头（2）、内置上 管箱（3）、内置上管板（4）、壳程出口接管（5）、壳体（6）、上支撑圈（7）、螺旋管束（8）、芯筒 （9）、下支撑圈（10）、壳程进口接管（11）、内置下管板（12）、内置下管箱（13）、壳体下封头 （14）、管程出口接管（15）等部件构成。 3. 根据权利要求2 所述低温甲醇— 甲醇缠绕管式换热器基本结构设计过程，其特征在 于：低温甲醇— 甲醇缠绕管式换热器具有独立的内置于壳体内的内置上管箱（3），内置上 管箱（3）上部联接管程进口接管（1），下部联接内置上管板（4），内置上管板（4）下部联接螺 旋管束（8）；换热器具有独立的内置于壳体内的内置下管箱（13），内置下管箱（13）下部联 接管程出口接管（15），上部联接内置下管板（12），内置下管板（12）上部联接螺旋管束（8）； 管程进口接管（1）穿透壳体上封头（2）与内置上管箱（3）上部联接，管程出口接管（15）穿 透壳体下封头（14）与内置下管箱（13）下部联接。 4. 根据权利要求1 所述低温甲醇— 甲醇缠绕管式换热器换热工艺计算过程，其特征在 于：换热工艺计算过程主要包括以下七个主要部分： （1）低温甲醇进出口定性温度 t ＝(t －t )/2 i i 进 i 出 式中： t ――管程定性温度，℃；