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列管换热器设计一般步骤

1、作出流程简图。

2、按生产任务计算换热器的换热量Q。

3、选定载热体，求出载热体的流量。

4、确定冷、热流体的流动途径。

5、计算定性温度，确定流体的物性数据（密度、比热、导热系数等）。

6、初算平均传热温度差。

7、按经验或现场数据选取或估算Ｋ值，初算出所需传热面积。

8、根据初算的换热面积进行换热器的尺寸初步设计。包括管径、管长、管

子数、管程数、管子排列方式、壳体内径（需进行圆整）等。

9、核算Ｋ。

10、校核平均温度差D。

11、校核传热量，要求有15－25％的裕度。

12、管程和壳程压力降的计算。

二、机械设计

1、壳体直径的决定和壳体壁厚的计算。

2、换热器封头选择。

3、换热器法兰选择。

4、管板尺寸确定。

5、管子拉脱力计算。

6、折流板的选择与计算。

7、温差应力的计算。

8、接管、接管法兰选择及开孔补强等。

9、绘制主要零部件图。

三、编制计算结果汇总表

四、绘制换热器装配图

五、提出技术要求

六、编写设计说明书

312列管换热器设计步骤

常规的列管换热器的设计步骤如下。

(1)输入已知条件:如热流体的生产任务qm2、T1、T2为已知，确定冷流体,则冷流体进口温度t1也为已

知，再优化确定t2;确定管材的内径d1、外径d2、管长L,管间距l和挡板间距B;根据冷热流体的性质确定

污垢热阻Rd1和Rd2。

(2)选择流体流通的通道和方向、管程数和壳程数。

(3)计算冷流体流量qm1和热负荷。

(4)计算逆流的Δtm和平均温度差修正系数ψ,再计算实际Δtm。

(5)计算定性温度tm和Tm,选定流体物性方程,计算定性温度下的物性参数:ρ1,μ1,λ1,cp1,Pr1,ρ2,μ2,λ2,

cp2,Pr2。

(6)设定K的初值。

(7)由传热速率式计算A。

(8)由已知管材参数计算n,D。

(9)计算S1,S2和Re1,Re2。

(10)设定壁温tW,计算μ1μ1W014,μ2μ2W014。

(11)计算α1,α。2

(12)计算tWc,比较tW与tWc,如不符要求,重复步骤(10)～(12);

(13)计算Kc和Ac,比较A与Ac,考虑一定的安全系数,A115%Ac,最终设计以A为换热器的传热面积。如

不符要求,重复步骤(6)～(13)。

在编制程序时,应把有关通用部分编制成独立子程序模块。

①物性数据库,必须包括传热计算所需的冷热流体物性,如密度、黏度、比热容、导热系数、汽化潜热等，

饱和蒸汽、过热蒸汽的温度和压强的相关参数。

②由于对流给热系数α的关联式很多,可以建立计算α的专用模块。

③设备的尺寸模块,如系列化尺寸,对计算得到的设备尺寸应按标准系列进行圆整；又如已知列管数和管间

距计算各种排列的管壳的内径,并圆整列管数。

④计算过程中的试差部分需要有相应的迭代计算子程序。

⑤输入和输出模块,设计合适的输入界面可以提高效率,结合图形编程技术可以输出换热器的结构尺寸图

形。