技能介绍

要解决什么问题

化工项目里换热器往往卡在「工艺给了进出口条件，机械还要定型式、算面积、压降别超标」这一环。类型选错（浮头还是 U 管、板换还是管壳式）会直接影响清洗、检修和热应力；传热关联式与 TEMA 组合若与标准脱节，后续审图和制造也容易反复。

本技能面向从选型到初步详细设计的工程对话场景：在已有流量、温压、允许压降等工况的前提下，给出可复核的计算路径与结构建议，而不是只罗列公式名称。

技能如何工作

核心能力按流程组织：

类型选型：按温压、介质、清洗与成本等条件走决策树（如高温高压倾向 U 管管壳式，频繁清洗倾向浮头或可拆板换）。
传热计算：热负荷 Q、LMTD、FT 校正因子、管内 Dittus-Boelter 与壳程 Kern 法、U 与换热面积（含设计裕量思路）。
压降：管程（直管、回弯、进出口）与壳程压降，湍流区常用 Blasius 摩擦系数。
TEMA 与机械要点：AES/BES/AET 等组合推荐，管板厚度估算、壳径、管排布、折流板间距与切口、材料与膨胀节判断。

标准侧以 GB/T 151-2014、GB/T 150-2024、TSG 21-2016、API 660、TEMA 等为必引依据；空冷、涉外 ASME 等为条件触发。内置场景模板覆盖管壳式冷却器、再沸器、冷凝器、板式与套管式等，可对接 heat_exchanger_calc.py 中的 shell_tube_design()、plate_exchanger_design() 等模块输出数值结果。

适用边界与注意点

Dittus-Boelter 适用于 Re > 10000 的充分发展湍流；壳程 Kern 为简化算法，高精度壳程设计文档中计划 Bell-Delaware。
物性以常见介质内置参数为主，特殊介质需用户提供；大温差宜分段或按定性温度审慎取值。
冷凝/沸腾传热系数为简化关联，管板厚度等为估算，正式出图须按国标与资质工程师审核，必要时用 HTRI/HTFS 等专业软件校核。