管殼式換熱器應(yīng)用交流

管殼式換熱器應(yīng)用交流（內(nèi)部）主要內(nèi)容一、換熱器的分類二、換熱器理論計(jì)算三、換熱器軟件設(shè)計(jì)及計(jì)算一、換熱器的分類按原理和傳熱形式分

(1)混合式換熱器：如氣體的洗滌與冷卻、循環(huán)水的冷卻、汽-水之間的混合加熱、蒸汽的冷凝等

(2)蓄熱式換熱器：適用于高溫

(3)間壁式換熱器：按結(jié)構(gòu)分為管殼式：固定管板式、浮頭式、填料函式、U型管式(2)板式：板翅式、平板式、螺旋板式(3)管式：空冷器、套管式、噴淋管式、箱管式(4)液膜式：升降膜式、括板薄膜式、離心薄膜式(5)其他型式：板殼式、熱管U形管式換熱器管束

二、換熱器的理論計(jì)算

熱量恒算式若忽略過程熱損失，Q放＝Q吸無相變：Q=W1Cp1(T1?T2)Q=W2Cp2(t2?t1)有相變：Q=W[r+Cp(t2?t1)]Q—傳熱速率，W；W1、W2—熱、冷流體的質(zhì)量流率，kg/s；Cp1、Cp2—熱、冷流體的比熱，J/(kg·K)；T1、T2—熱流體的進(jìn)、出口溫度，℃；t1、t2—冷流體的進(jìn)、出口溫度，℃；r—流體的汽化或冷凝潛熱，kJ/kg。

Q＝KA﹒Δtm

K－總傳熱系數(shù)W/(m2﹒K)；

A－傳熱面積m2；Δt－平均溫差(MTD)。

總傳熱系數(shù)K：

ho、hi－管外、管內(nèi)流體的傳熱膜系數(shù)W/(m2K)；

ro、ri－管外、管內(nèi)流體的污垢熱阻K﹒m2/W；

do、di－管外徑和管內(nèi)徑m；

dav－管的平均直徑m；

rw＝lw/λw，管壁熱阻K﹒m2/W；

lw－管壁厚度m，

λw－管壁材料導(dǎo)熱系數(shù)W/(m2K)

穩(wěn)態(tài)傳熱方程：污垢熱阻

K的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值平均換熱溫差ΔtmΔtm’=ψ?Δtm,ψ——溫差修正系數(shù)，ψ與冷、熱兩流體溫度變化P、R有關(guān)溫度修正曲線

封頭選擇

前封頭：通常選擇“B”型；對(duì)于水冷卻器，當(dāng)管側(cè)需要定期清洗，且管側(cè)設(shè)計(jì)壓力小于10bar（g）時(shí)，前封頭可選擇“A”型；后封頭：L、M、N(固定管板式)，無需對(duì)殼側(cè)進(jìn)行機(jī)械清洗或檢查；或者殼側(cè)可進(jìn)行化學(xué)清洗的場(chǎng)合；浮頭式---S型。高壓換熱器---D型；U型管式，管束外表面可機(jī)械清洗。U型管的結(jié)構(gòu)不適用于污垢系數(shù)較大的情況；殼側(cè)一般選擇程數(shù)為單売程，以字母B代表。常用換熱器形式：BEU、BEM三、換熱器軟件設(shè)計(jì)及計(jì)算

流體分配

一般而言，下列情況介質(zhì)走管程：腐蝕性介質(zhì)，可降低對(duì)殼側(cè)材料的要求；毒性介質(zhì)，泄漏的幾率??；易結(jié)垢的介質(zhì)，便于清洗和清掃；高壓流體，可減小對(duì)殼體的機(jī)械強(qiáng)度的要求；高溫介質(zhì)，可改變材質(zhì)，滿足介質(zhì)要求；如果殼側(cè)流體是層流，可放管側(cè)，看能否達(dá)到湍流；循環(huán)冷卻水在管側(cè)流動(dòng)。

以下流體用于殼側(cè)：

在管側(cè)流體形成層流；建造要求限制了管束的數(shù)量，壓降在管側(cè)不能有效利用，嘗試?yán)米銐虻恼哿靼鍋碛行Ю脷?cè)的壓降；傳遞熱量盡可能多，但壓降不太多。（流體流動(dòng)導(dǎo)致的管振動(dòng)會(huì)限制設(shè)計(jì)）；傳熱膜系數(shù)較小；飽和蒸汽及被冷卻的流體；高黏度流體。

換熱器壓力降參考值操作壓力P(MPa)壓力降ΔP(MPa)0～0.1(絕壓)P/100～0.07(表壓，下同)P/20.07～1.00.0351.0～3.00.035～0.183.0～8.00.07～0.25應(yīng)用換熱器軟件htri設(shè)計(jì)參數(shù)輸入工藝參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)被冷卻介質(zhì)流量、組份操作壓力、冷卻前后溫度、壓力降污垢系數(shù)工藝模擬噴液量確定売程管程程數(shù)、封頭折流板（間距、切割率）殼體內(nèi)徑、管口直徑管徑選擇、壁厚管長(zhǎng)、材料布置形式參數(shù)調(diào)整實(shí)例討論分析差別意義項(xiàng)目換熱器面積

（m2）現(xiàn)場(chǎng)情況經(jīng)驗(yàn)方法軟件方法實(shí)際應(yīng)用四川石化1000萬噸/年煉油項(xiàng)目LG36/0.9火炬氣回收6