管殼式換熱器選用和設(shè)計

1、在選用和設(shè)計管殼式換熱器時必須考慮以下問題：(1) 冷、熱流體流動通道的選擇 在管殼式換熱器內(nèi)，冷、熱流體 流動通道可根據(jù)以下原則進行選擇。 不潔凈和易結(jié)垢的流體宜在管程，因管內(nèi)清洗方便。 腐蝕性流體宜在管程，以免管束和殼體同時受到腐蝕； 壓強高的流體宜在管內(nèi)，以免殼體承受壓力； 飽和蒸氣宜走殼程，因飽和蒸汽比較清凈，給熱系數(shù)與流速無 關(guān)而且冷凝液容易排出； 被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱； 若兩流體溫差較大，對于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，宜將給熱系數(shù)大 的流體通入殼程，以減小熱應(yīng)力； 流量小而粘度大的流體一般以殼程為宜，因在殼程re<100 即可達到湍流。但這不是絕對的，如流動阻力損失允許，將

2、這種流體 通入管內(nèi)并采用多管程結(jié)構(gòu)，反而能得到更高的給熱系數(shù)。(2) 流動方式的選擇 除逆流和并流之外，在管殼式換熱器中冷、 熱流體還可作各種多管程多殼程的復(fù)雜流動。當(dāng)流量一定時，管程數(shù) 或殼程數(shù)越多，給熱系數(shù)越大，對傳熱過程有利。但是，采用多管程 或多殼程必導(dǎo)致流體阻力損失即輸送流體的動力費用增加。因此，在 決定換熱器的程數(shù)時，需權(quán)衡傳熱和流體輸送兩方面的得失。(3) 換熱管規(guī)格和排列的選擇換熱管直徑越小，換熱器單位容積 的傳熱面積越大。因此，對于潔凈的流體管徑可取得小些。但對于不 潔凈或易結(jié)垢的流體，管徑應(yīng)取得大些，以免堵塞?？紤]到制造和維 修的方便，加熱管的規(guī)格不宜過多。冃前，我國實行的

3、系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 采用4)25mmx 2.5mm的管子，管中心距為32mm和4)19x 2mm的管 子，管中心距為25mm兩種規(guī)格，對一般流體是適應(yīng)的。管長的選擇是以清洗方便和合理使用為準(zhǔn)。我國牛產(chǎn)的鋼管長多 為6m> 9m,故系列標(biāo)準(zhǔn)中管長有1.5m> 2m、3m、4.5m> 6m和9m 六種，其中以3m和6m更為普通。管子的排列方式有等邊三角形和正方形兩種。與正方形相比，等 邊三角形排列比較緊湊，管外流體湍流程度高，給熱系數(shù)大。正方形 排列雖比較松散，給熱效果比較差，但管外清洗方便，對易結(jié)垢流體 更為適用。如將正方形排列的管束斜轉(zhuǎn)45。安裝，可在一定程度上 提高給熱系數(shù)。(4

4、) 折流擋板 安裝折流擋板的目的是為提高管外給熱系數(shù)，為取 得良好效果，當(dāng)班的形狀和間距必須適當(dāng)。對圓缺形擋板而言，弓形缺口的大小對殼程流體的流動情況有重 要影響。弓形缺口太大或太小都會產(chǎn)生“死區(qū)”，既不利于流體傳熱, 又往往增加流體阻力。一般來說，弓形缺口的高度可取為殼體內(nèi)徑的 10%-40%,最常見的為20%和25%兩種。檔板的間距對殼程的流動亦有重要影響。間距太大，不能保證流 體垂直流過管束，是管外給熱系數(shù)下降；間距太小，不利于制造和檢 修，阻力損失亦大。一般取擋板間距為殼體內(nèi)徑的0.2-1.0倍。我國 標(biāo)準(zhǔn)中采用的擋板間距為：固定管板式有100mm、150mm、200mm、 300mm、450mm> 600mm> 700mm 七種；浮頭式有 100mm 15