如何设计非系列标准换热器：基本步骤

目前，我国已制定了管壳式换热器系列标准，设计中应尽可能选用系列化的标准产品，这样可简化设计和加工。但是实际生产条件千变万化，当系列化产品不能满足需要时，仍应根据生产的具体要求自行设计非系列标准的换热器。此处将扼要介绍这两者的设计计算的基本步骤。

(一)非系列标准换热器的一般设计步骤

(1) 了解换热流体的物理化学性质和腐蚀性能。

(2) 由热平衡计算传热量的大小，并确定第二种换热流体的用量。

(3) 决定流体通入的空间。

(4) 计算流体的定性温度，以确定流体的物性数据。

(5) 初算有效平均温差。一般先按逆流计算，然后再校核。

(6) 选取管径和管内流速。

(7) 计算传热系数K 值，包括管程对流传热系数和壳程对流传热系数的计算。由于壳程对流传热系数与壳径、管束等结构有关，因此一般先假定一个壳程对流传热系数，以计算K 值，然后再作校核。

(8) 初估传热面积。考虑安全系数和初估性质，常取实际传热面积是计算值的1．15 ～1．25倍。

(9) 选择管长L。

(10) 计算管数N。

(11) 校核管内流速，确定管程数。

(12) 画出排管图，确定壳径D 和壳程挡板形式及数量等。

(13) 校核壳程对流传热系数。(www.xing528.com)

(14) 校核有效平均温差。

(15) 校核传热面积，应有一定安全系数，否则需重新设计。

(16) 计算流体流动阻力。如阻力超过允许范围，需调整设计，直至满意为止。

(二)系列标准换热器选用的设计步骤

(1) ～(5) 步与( 一) 相同。

(6) 选取经验的传热系数K 值。

(7) 计算传热面积。

(8) 由系列标准选取换热器的基本参数。

(9) 校核传热系数，包括管程、壳程对流传热系数的计算。假如核算的K 值与原选的经验值相差不大，就不再进行校核;如果相差较大，则需重新假设K 值并重复上述(3) 以下步骤。

(10) 校核有效平均温差。

(11) 校核传热面积，使其有一定的安全系数，一般安全系数取1．1 ～1．25，否则需重新设计。

(12) 计算流体流动阻力，如超过允许范围，需重选换热器的基本参数再行计算。

从上述步骤来看，换热器的传热设计是一个反复试算的过程，有时要反复试算2 ～3 次。所以，换热器设计计算实际上带有试差的性质。