管殼式換熱器設計和選型

§3-3管殼式換熱器設計和選型

管殼式換熱器是一種傳統(tǒng)的標準換熱設備。

它具有制造方便、選材面廣、適應性強、處理量大、清洗方便、運行可靠、能承受高溫、高壓等優(yōu)點。

在許多工業(yè)部門中大量使用，尤其是在石油、化工、熱能、動力等工業(yè)部門所使用的換熱器中，管殼式換熱器居主導地位。

鑒于管殼式換熱器應用極廣，為便于設計、制造、安裝和使用，有關(guān)部門已制定了管殼式換熱器系列標準。可查GB151管殼式換熱器的標準U形管式換熱器型號及其表示方法

U式換熱器型號標稱例：(1)

BIU800--2.5--245--6/19-4I

封頭管箱，公稱直徑800mm，管、殼程壓力均為2.5MPa，公稱換熱面積245平方米，較高級冷拔換熱管，外徑19mm，管長6m，4管程，單殼程的U形管式換熱器。

(2)

BIU600--1.6--90--6/25-2II

封頭管箱，公稱直徑600mm，管、殼程壓力均為1.6MPa，公稱換熱面積90平方米，普通級冷拔換熱管，外徑25mm，管長6m，2管程，單殼程的U形管式換熱器。

DN-PN-F-)：按GB151規(guī)定，其中分別為菱形管、波紋管、螺紋管。RCBOS1000-1.6-270-6/25-6I、BXRCBOS900-1.6-210-6/25-6I

是洛陽石油化工工程公司的浮頭式折流桿換熱器

R：折流桿E（C）：E為換熱器，C為冷凝器B：封頭管箱O：殼體為外導流筒結(jié)構(gòu)S：鉤圈式浮頭一般的可查GB151規(guī)定，現(xiàn)在新型的設備型號越來越多，可聯(lián)系一下出圖的設計院。壓強的單位換算關(guān)系：1kgf/cm2=98066.5Pa1MPa=106Pa1bar=0.1MPa=106dyn/cm21atm=760mmHg=101325Pa

管殼式換熱器的設計與選型

換熱器的設計是通過計算，確定經(jīng)濟合理的傳熱面積及換熱器的其它有關(guān)尺寸，以完成生產(chǎn)中所要求的傳熱任務。1．料設計蚊的基獵本原申則（1顫）流體奴流徑慨的選河擇流俱體流饞徑的宋選擇嘗是指霜在管孝程和躬殼程否各走撫哪一途種流船體，案此問降題受票多方飄面因貢素的彼制約，下懸面以固辭定管曬板式拍換熱灶器為彈例，介曠紹一謊些選袖擇的廣原則綁:①不著潔凈靜和易調(diào)結(jié)垢祖的流罵體宜寧走管老程，因布為管貼程清扮洗比攪較方位便。②腐儲蝕性半的流甘體宜電走管捧程，以蟻免管區(qū)子和競殼體蓄同時逝被腐燭蝕，閣且管達程便油于檢偵修與擁更換業(yè)。③壓催力高馳的流菊體宜萌走管考程，以咐免殼欣體受竟壓，杏可節(jié)僚省殼葬體金升屬消帖耗量曬。④被挺冷卻甜的流鏈體宜標走殼客程，可獅利用凝殼體緩對外遍的散甩熱作藍用，會增強獸冷卻殊效果辦。⑤飽牙和蒸躬汽宜珍走殼寫程，以染便于迷及時言排除薪冷凝扯液，府且蒸栽汽較癢潔凈兄，一爆般不膜需清銀洗。⑥有狀毒易病污染軍的流昨體宜抄走管異程，以吼減少喪泄漏畏量。⑦流添量小艘或粘鋤度大固的流蓋體宜連走殼母程，因騎流體姥在有肯折流清擋板竹的殼荒程中揮流動偽，由疼于流斜速和沖流向胃的不拒斷改累變，陜在低米Re京（R畢e>腸10替0）舌下即夸可達瞇到湍返流，忍以提惡高傳躍熱系子數(shù)。⑧若織兩流冷體溫相差較供大，復宜使伍對流老傳熱角系數(shù)昨大的殖流體危走殼骨程，因蘭壁面綱溫度棉與α號大的血流體蒸接近晶，以天減小恢管壁宣與殼失壁的運溫差修，減蠻小溫枯差應裝力。以上漿原則但并不萌是絕贈對的爪，對拴具體愁的流并體來明說，鑼上述制原則督可能戴是相滋互矛風盾的柄。因潑此，婚在選詠擇流吐體的乒流徑滲時，憲必須脅根據(jù)廈具體嘆的情貝況，藥抓住嘴主要擋矛盾丘進行欺確定質(zhì)。（2岸）流體旗流速纏的選氧擇流茶體流歸速的墓選擇扯涉及頂?shù)絺飨馃嵯稻頂?shù)、吧流動工阻力拐及換陰熱器豪結(jié)構(gòu)傻等方耳面。流速靜↑加大弟對流書傳熱抓系數(shù)律，減這少污冊垢的宿形成闖，使盲總傳硬熱系延數(shù)增朋大；但同槽時使梨流動堅阻力介加大熊，動布力消勇耗增糞多；樹選擇澇高流魚速，飲使管怕子的緩數(shù)目令減小短，對查一定療換熱塵面積藍，不甲得不鵝采用運較長朵的管模子或事增加況程數(shù)陸，管胞子太羽長不冰利于鈴清洗蒙，單穗程變呼為多堅程使蓄平均撒傳熱缺溫差新下降。因此市，需麻通過那多方洪面權(quán)增衡選偷擇適乘宜的幸流速宴。表1謀至3桐列出朗了常蹤蝶用的揉流速塘范圍撇，可饑供設廣計時飼參考格。選擇醉流速懼時，形應盡塑可能調(diào)避免蔑在層汪流下掛流動存。表1非管殼樸式換線熱器養(yǎng)中常哄用的芒流速寨范圍流體久種類補：一戶般流壓體零易結(jié)襯垢液撿體端氣縱體堂流速拆m/輔s管程刮0饅.5杰~關(guān)3.令0武>攜1.柿0貼5頸.0棕~炕30蝕殼程座0漸.2剪~修1.政5保>鋪0.挨5丹3疼.0揚~叫15表2躺管粉殼式塵換熱畜器中婦不同云粘度塌液體唉的常呆用流幣速液體偉粘度撿mP晚a·莊s仍>但15躺00呆15蜘00帆~情50另0葛5娛00銀~躬10吼0冶10選0~近35冒35桐~溪1后<苗1最大閃流速塑m桑/s興0閑.6枯0.天75蠻1.包1根1吵.5飼1酸.8暑2裳.4表3艱管錫殼式灰換熱昨器中蓮易燃祖、易擔爆液塊體的巷安全殃允許牛速度液體助名稱叛乙醚勸、二仆硫化仍碳、硬苯宿甲醇熄、乙串醇、佳汽油位丙竭酮弄安虜全允笛許速榨度，莖m/街s鏡<拐1條<凳2販~3廟<叉10（3急）管呢子的棒規(guī)格撞和管善間距①管殼子規(guī)冠格管格子規(guī)賴格的搬選擇協(xié)包括何管徑差和管鏟長。謝目前壘試行保的管辟殼式扇換熱蠟器系畜列只澇采用朵25們×2菠.5器mm備及1前9×折2m溜m兩陸種管交徑規(guī)白格的假換熱群管。漏對于桑潔凈絨的流有體，挑可選蟻擇小然管徑曬，對儀于易截結(jié)垢利或不游潔凈節(jié)的流漢體，刪可選辦擇大粒管徑裳。②管休間距橫管子鄙的中賊心距模稱胞為管顧間距限，管扣間距鐮小，梅有利舉于提好高傳司熱系顫數(shù)，利且設陜備緊副湊。鈴但由戴于制鳴造上襯的限語制。折常用腎對比蘭關(guān)系予見表把4。表4毛管殼追式換亮熱器恒外徑俊與中幼心距擇的濾關(guān)系換熱費管外印徑浴，壟m悟m修10件1吉4同19芒25倒3瘦2桃38兆4漿5次57獵換熱辱管中暮心距借，愉m油m距14草1費9宣25虜32柏4和0右48絹5賢7墾72管殼隊式換險熱器鍵的選徹用和坑設計均計算信步驟能：設有翠一熱劍流體雜需要姨冷卻測，已知部：qm1,cp1,t坡’1,t癢”1,qm2,cp2,t勞’2,選均擇了車t”2.可周以計嗚算出涌Q，饅△tml。K劑，ψ輕與換焰熱器歸結(jié)構(gòu)酒形式爺及尺傍寸有掌關(guān)。險為確咬定換小熱器屑的傳索熱面與積A譽，必速須通痛過試噸差計絲式算。問試差煌計算消的步束驟如藥下：（1彼）初夢選換槽熱器鑒的尺良寸規(guī)朗格a.初步幸選定炮換熱發(fā)器的底流動界方式，由飯t’1,t藥”1，t猛’2,掩t”2確定孟流體蘋在換悼熱器御中兩敗端的喘溫度過，計頓算定墨性溫影度，拳確定格在定恢性溫躍度下偏的流算體物供性。計算回△tml，和膝ψ，尼ψ逆的數(shù)偽值應言大于彩0.活8。確定能殼程充數(shù)或漁調(diào)整逗加熱潛介質(zhì)睡或冷捐卻介蛾質(zhì)的米終溫炊(t”2)完。b.瞧根標據(jù)經(jīng)積驗（竄或查努相關(guān)蝴的表很）估安計傳送熱系薪數(shù)K估，計耽算傳莖熱面荷積A估。c.毫根據(jù)崇A估的數(shù)駱值，螺參照他系列皇標準瓦選定芒換熱踩管的何直徑乒、長虹度及家排列生；如貌果是啦選換鴉熱器閥，可脅根據(jù)擴A估在系宴列標求準中廁選擇聲適當上的換坊熱器情型號逼。接下如去的佳計算棍步驟遣是檢區(qū)驗初宅選的勾換熱壤器是架否符廊合實犁際條萍件下騎的要氧求。（2攤）（3塔）（4價）（2格）計內(nèi)算管鑰程的街壓降推和傳慣熱系快數(shù)a、參考燒表選邪定流絹速，確娘定管織程數(shù)剝目，滋計算圾管程毀壓降若管須程允天許壓胖降已螺經(jīng)有狀規(guī)定夾，可搬由上憂式計暖算管網(wǎng)程數(shù)肚Ns.b、伙計算登管內(nèi)屢傳熱悼系數(shù)銹hi<K估則應弱增加稅管殼關(guān)數(shù)，詢重新有）計變算。苗若改克變管霜程不寧能同慶時滿瞎足hi>K估,和∑<膠,闊則應封重新找估計器K估(減曾小)獲，另購選一紐奉臺換高熱器地型號救進行濃試算特。（3稈）計吼算殼止程的騎壓降疊和傳略熱系喘數(shù)a、參考歸表選玩定流雀速，選師定擋馳板間取距，茄計算出殼程竊壓降創(chuàng)。若壓忽降不商符合繩要求暖，要糊調(diào)整僻流速撈，再頃確定碧管程好和折撇流擋傳板間插距，扁或選虧擇其旦它型線號的宏換熱邪器，鼠重新趟計算智壓降恐直至歡滿足鐘要求盈為止養(yǎng)。b享、計傘算殼匆程傳差熱系再數(shù)hO，若盯其太愁小，叉可減瘡少擋么板間太距，易增加貫擋板廚數(shù)。（4權(quán)）計老算傳趟熱系狡數(shù)，死校核康傳熱女面積例：考管殼雅式換揚熱器秋的計