管殼式換熱器的選用及校核計算
一、選用及設(shè)計原則
1.換熱器形式的選擇：
綜合考慮冷熱流體的溫差及殼程流體的性質(zhì)。
2.管子的規(guī)格及排列方式
規(guī)格：D19*2mm D25*2.5mm兩種。
長度：1.5m/2m/3m/6m，其中3m和6m較多用
排列方式：正三角形排列，正方形直列，轉(zhuǎn)角正方形排列。
3.流體的流速
3.1流速增加，對流傳熱系數(shù)增加，污垢熱阻下降，總傳熱系數(shù)增加，傳熱面積A減少。
但流速增加，流動阻力增加，動力消耗增加。
3.2適宜的流速既要考慮經(jīng)濟(jì)權(quán)衡又要兼顧結(jié)構(gòu)上的要求，充分利用工藝上允許的壓強(qiáng)降來選擇較高的流速是換熱器設(shè)計的一條重要原則。
4.流程的選擇：
4.1不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管程，管內(nèi)清洗方便。
4.2腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時被腐蝕，管子便于清洗和檢修
4.3壓強(qiáng)高的流體宜走管程，以免殼程受壓，節(jié)省殼體金屬消耗量。
4.4飽和蒸汽宜走殼程，以便及時排除冷凝液，且蒸汽較潔凈，以免污染殼程。
4.5被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱，增強(qiáng)冷卻效果。
4.6有毒流體宜走管程，以減少向環(huán)境泄漏的機(jī)會。
4.7粘度大的液體或流量小的流體宜走殼程，使其在較小的Re時達(dá)到湍流。
4.8若兩流體的溫差較大，對流傳熱系數(shù)大的流體宜走殼程，以減少管壁和殼壁的溫度差。
5.換熱器的終溫
5.1冷熱流體兩端的溫度由工藝條件規(guī)定。
5.2加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)出口溫度需由設(shè)計者確定。
5.3設(shè)計中，冷卻水兩端溫差可取5~10℃。
6.材料選用
6.1根據(jù)操作壓強(qiáng)、溫度及流體的腐蝕性等來選用。
6.2金屬材料：碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、銅和鋁。
6.3非金屬材料：石墨、PTFE、玻璃。
6.4不銹鋼和有色金屬材料抗腐蝕性能好，但價格相對較高。
7.管程和殼程數(shù)的確定：
為了提高管內(nèi)流速，可采用多管程。但是管程數(shù)過多，導(dǎo)致管程流動阻力加大，增加動力費用；同時多程會使平均溫度差下降；此外多程隔板使管板上可利用的面積減少，設(shè)計時應(yīng)考慮這些問題。
列管式換熱器的系列標(biāo)準(zhǔn)中管程數(shù)有1/2/4/6等四種，采用多程時，通常使每程的管子數(shù)大致相等。
二、選用及設(shè)計步驟
1.計算并初選設(shè)備規(guī)格；
2.核算總傳熱系數(shù)K；
3.核算傳熱面積A；
4.計算管、殼程壓強(qiáng)降。
