管壳式换热器设计注意事项课件.ppt

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1、管壳式换热器设计注意事项换热器的工艺设计计算有两种类型，即设计计算和校核计算，包括计算换热面积和选型两个方面。设计计算的目的是根据给定的工作条件及热负荷，选择一种适当的换热器类型，确定所需的换热面积，进而确定换热器的具体尺寸。校核计算的目的则是对已有的换热器，校核它是否满足预定的换热要求，这是属于换热器的性能计算问题。无论是设计计算还是校核计算，所需的数据包括结构数据、工艺数据和物性数据三大类。TASC程序使用（1）用途TASC程序可用于管壳式换热器的设计、物性核算或模拟计算。热流体可以为单相流也可以为冷

2、凝流，冷流体可以为单相流也可以为沸腾流；两流体可以流经露点和/或泡点。（2）计算选择程序有三种供选择的计算方式：设计（DESIGN）——按费用最佳或面积最小设计。核算（CHECKING）——核算已知的换热器是否达到所规定的热负荷，计算结果为实际面积与所需面积之比。模拟计算（SIMULATION）——按用户规定的两侧物流入口条件，计算出口条件，计算结果为实际热负荷与所需热负荷之比。核算和模拟计算的主要区别在于前者出入口条件为已知，而后者出口条件是计算出来的。有时将这两种方式都叫做性能计算方式。（3）几何参数

3、选择HEATEXCHANGERNOMENCLATUREUSEDBYHTFS1：FRONTENDHEAD2：REARENDHEAD（RETURNHEAD）3：TUBEPLATE（TUBESHEET）4：SINGLESEGMENTALBAFFLE（HORIZONTAL）5：SINGLESEGMENTALBAFFLE（VERTICAL）6：DOUBLESEGMENTALBAFFLE7：LONGITUDINALBAFFLE8：PASSPARTITIONPLATE9：SEALINGSTRIP10：BAFFLEPIT

4、CH11：BAFFLECUT（%SHELLDIAMETER）相关项说明——SideforHotStream流体流经管程或壳程的选择，应根据流体的性质，从有利于传热、耐用、减轻设备重量、减少污垢、降低压力损失及便于清扫等方面考虑。l温度——高温流体、要求特殊材料者走管内，以节省材料，及便于保温；有时为了便于高温流体的散热，也可使高温流体走壳程，但为了保证操作人员的安全，需设置保温层。l压力——较高压力的流体走管程，可减少壳体厚度。l粘度——高粘度流体走壳程，容易进行湍流，扰动程度增大，以提高传热系数。l腐蚀

5、性及毒性——腐蚀性流体走管内，以节省耐腐蚀材料用量；毒性物料走管内，可减少泄露机会。l清洁性——较脏和易结垢的流体应走管程，以便于清洗。如必须走壳程，则应采用正方形排列，并采用可拆式（浮头式、填料函式、U型管式）换热器。——TubesinWindow当换热器流量很大时，为了得到较好的错流和避免流体诱发振动，常常取掉缺口处的管子。——BaffleType大多数折流板的效用是提高流速、改变流动方向以提高壳程传热膜系数，并支撑管子防止振动。l弓型折流板由于能引导流体以垂直方向错流管束，有利于湍动和传热，应用得最

6、为广泛。一般选用单弓型板。l当壳程压降为控制因素时，可采用双弓型板。l当壳程进行蒸发、冷凝操作时或者管程传热膜系数很低时，壳程折流板的效果就不很明显，主要起支承作用，有时可以不要折流板。折流杆结构可使流体穿过折流杆与换热管之间的缝隙，这种换热器要求流量大，其压力降小，且传热效果好，可用于无相变和有相变的场合。——BaffleCut弓型切口高度占直径之比。l无相变时一般为20~25%，对冷凝或蒸发可达45%。l实际上在相同的压力降下，圆缺高度为20%的折流板将获得最好的传热效率。——BafflePitch折

7、流板的间距影响到壳程流体的流向和流速，从而影响到传热效率。l折流板之间的距离一般为壳径的0.3~1倍。l当壳程传热膜系数为控制因素时，板距宜小；最小的折流板间距为壳体直径的1/3~1/2，且不应小于50mm。l为了使流动方向垂直于管束，板间距应不大于壳径；由于折流板有支撑管子的作用，所以，钢管无支撑板的最大折流板间距为171d00.74(d0为管外径，单位为mm)。l如果必须增大折流板间距，就应另设支撑板。若管材是铜、铝或者它们的合金材料时，无支撑的最大间距应为150d00.74。——BaffleCutO

8、rientation横缺形折流板（horizontal）适用于无相变的对流传热，防止壳程流体平行于管束流动，减少壳程底部液体的沉积。在壳程进行冷凝或蒸发操作时，一般采用竖缺形折流板（vertical），以便于流出冷凝液和分离沸腾蒸汽。——TubeOutsideDiameter管径愈小的换热器愈紧凑、愈便宜，且可以获得较好的传热膜系数与阻力系数的比值。l管径愈小的换热器的压降将愈大，在满足允许压力降的情况下，一般推荐选用φ19m