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管壳式换热器设计时应考虑哪些因素
2020-12-29

与板式换热器相比,管壳式换热器虽然在结构紧凑型、传热强度和单位传热面的金属消耗量要高出前者很多,但它具有制造方便、选材面广、适应性好、清洗方便、运行靠谱、能承受高温、高压等优点,故而它被广泛使用,多用于石油、化工、动力等工业部门中。那么,你可知道,管壳式换热器该怎么设计与选型吗?

1、要想设计管壳式换热器,我们得先明确经济合理的传热面积及换热器的其它有关尺寸,才能保证设计好的换热器能完成传热任务。
我们都知道,根据管壳式换热器内传热管表面的形状,可分为螺纹管换热器、波节管换热器、翅片管换热器等;根据管壳式换热器内流体流动的形式可分为并流、逆流和错流三种形式,这三种流动形式中,在同等条件下,逆流换热器壁面的热应力要小,壁面两侧流体的传热温差要大,因而是优先选用的形式。

2、设计管壳式换热器的基本原则
(1)流体流径的选择。指的是在管程和壳程各走哪一种流体,我们以固定管板式换热器为例说明:不洁净和易结垢的流体宜走管程;腐蚀性的流体宜走管程,以免管子和壳体同时被腐蚀;易污染的流体宜走管程,以减少泄漏量;压力高的流体宜走管程,以免壳体受压;饱和蒸汽宜走壳程,以便于及时排掉冷凝液;流量小或粘度大的流体宜走壳程,以使传热系数升高;被冷却的流体宜走壳程;若两流体温差较大,宜使对流传热系数大的流体走壳程,以减小温差应力。

(2)流体流速的选择。大一点的流速对传热系数是有帮助的,能使总传热系数变大,但同时使流动阻力变大,动力消耗增多,所以,我们需要综合考虑流体流速。
(3)管子的规格和管间距。目前试行的管壳式换热器系列只采用25×2.5mm及19×2.0mm两种管径规格的换热管,对于易结垢或不洁净的流体,可选择大管径,对于洁净的流体,可选择小管径;管间距小,对传热系数升高有帮助。

 
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