换热器设计，Aspen Plus是如何实现的？

研小慧

在化工厂，换热器的费用约占总费用的10％～20％，在炼油厂约占总费用的35％～40％。换热器的设计、制造、结构改进及传热机理的研究一直十分活跃，一些新型高效换热器相继问世。在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交换设备，又称热交换器。



完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求。



合理地实现所规定的工艺条件
安全可靠
有利于安装、操作与维修
经济合理 评价换热器的最终指标是：在一定的时间内（通常为1年）固定费用（设备的购置费、安装费等）与操作费（动力费、清洗费、维修费等）的总和为最小。在设计或选型时，如果有几种换热器都能完成生产任务的需要，这一指标尤为重要。
换热器设计的基本原则

温度:

设计温度高于最高工作温度15℃；
工艺换热时低端差≥20℃；
冷却水出口温度≤60℃；
冷却时高端温度差≥20℃；
冷却时低端温度差≥5℃；
冷却冷凝时冷却介质人口温度应高于工艺物料中冰点温度5℃；
冷凝有惰性气体存在时，冷却介质出口温度应低于物料露点温度5℃；
反应物料冷却时反应物与冷却介质温差≥10℃；
压力降:

真空 ≤0.01MPa
0.1～0.17MPa 0.004～0.034
≥0.17MPa ≥0.034MPa




流速:

水 一般1～2.5m/s
气体 一般8～30m/s


折流板间距:

最小间距 壳体内径的1/3～1/2
最大间距 171d00.74 (d0--管外径）


物料走向:

温度 高温物料走管程
压力 高压力物料走管程
粘度 高粘度物料走管程
腐蚀性 高腐蚀性物料走管程
流速 流速小的物料走壳程
结垢 易结垢较脏的物料走管程
若易结垢较脏的物料必须走壳程，应调整换热管排列方式为四方形，或把换热器的结构形式改为U型管式、浮头式、填料函式等易拆结构。

导热系数 导热系数小的走壳程，如：气体。


Aspen Plus 换热模拟可点击原文链接： 软件丨换热器设计，Aspen Plus是如何实现的？

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