管壳式换热器计与选型

1、管壳式管壳式换热器设计和选型换热器设计和选型 鉴于管壳式换热器应用极广，为便于设计、制造、安装和使用，有关部门已制定了管壳式换热器系列标准。 可查 gb151管壳式换热器的标准u形管式换热器型号及其表示方法形管式换热器型号及其表示方法 例：例：(1) biu 800-2.5-245-6/19-4 i (2) biu 600-1.6-90-6/25-2 ii dn-pn-f-l/dw-n(i,ii)(l.b.d)： 按gb151规定，其中l.b.d分别为菱形管、波纹管、螺纹管。 是洛阳石油化工工程公司的浮头式折流杆换热器 一般的可查gb151规定，现在新型的设备型号越来越多 ，可联系一下出图的设

2、计院 。压强的单位换算关系： 1kgf/cm2=98066.5pa 1mpa=106pa 1bar=0.1mpa=106dyn/cm2 1atm=760mmhg=101325pa 换热器的设计是通过计算，确定经济合理的传热面积及换热器的其它有关尺寸，以完成生产中所要求的传热任务。 ，因为管程清洗比较方便。 ，以免管子和壳体同时被腐蚀，且管程便于检修与更换。 ，以免壳体受压，可节省壳体金属消耗量。 ，可利用壳体对外的散热作用，增强冷却效果。 ，以便于及时排除冷凝液，且蒸汽较洁净，一般不需清洗。 ，以减少泄漏量。 （2）加大对流传热系数，减少污垢的形成，使总传热系数增大； 但同时使流动阻力加大，动

3、力消耗增多；选择高流速，使管子的数目减小，对一定换热面积，不得不采用较长的管子或增加程数，管子太长不利于清洗，单程变为多程使平均传热温差下降。 因此，需通过多方面权衡选择适宜的流速。表1至3列出了常用的流速范围，可供设计时参考。选择流速时，应尽可能避免在层流下流动。 管子规格管子规格的选择包括管径和管长。目前试行的管壳式换热器系列只采用252.5mm及192mm两种管径规格的换热管。对于洁净的流体，可选择小管径，对于易结垢或不洁净的流体，可选择大管径。管间距管子的中心距 称为管间距，管间距小，有利于提高传热系数，且设备紧凑。但由于制造上的限制。常用对比关系见表4。 换热管外径 ， mm 10

4、14 19 25 32 38 45 57 换热管中心距 ， mm 14 19 25 32 40 48 57 72 设有一热流体需要冷却，设有一热流体需要冷却，已知：已知：qm1,cp1,t1,t”1,qm2,cp2,t2,选择了选择了t”2.可以计算出可以计算出q，tml。k，与换热器结构形式及尺寸有关。为确定换热与换热器结构形式及尺寸有关。为确定换热器的传热面积器的传热面积a，必须通过试差计算。试差计算的步骤如，必须通过试差计算。试差计算的步骤如下：下： a. ，由，由t1 ,t”1 ，t2, t”2确定流体在换热器中两端的温度，计算定性温确定流体在换热器中两端的温度，计算定性温度，确定在定

5、性温度下的流体物性。度，确定在定性温度下的流体物性。计算计算tml，和和， 的数值应大于的数值应大于0.8。确定壳程数或调整加确定壳程数或调整加热介质或冷却介质的终温热介质或冷却介质的终温 (t”2 ) 。 b. 根据经验（或查相关的表）估计传热系数根据经验（或查相关的表）估计传热系数k估估，计算传热面积计算传热面积a估估。 c.根据根据a估估的数值，参照系列标准选定换热管的直的数值，参照系列标准选定换热管的直径、长度及排列；如果是选换热器，可根据径、长度及排列；如果是选换热器，可根据a估估在在系列标准中选择适当的换热器型号。系列标准中选择适当的换热器型号。 （2）（3）（4）a、，确定管程数

6、目，计算管程压降若管程允许压降已经有规定，可由上式计算管程数ns.b、计算管内传热系数hi k估估,和和 ,则应重新估计则应重新估计k估估(减小减小)，另选一台换热器，另选一台换热器型号进行试算。型号进行试算。pstpstinnfu）dl（nnfppp23221ip允pa、，选定挡板间距，计算壳程压降。 若压降不符合要求，要调整流速，再确定管程和折流挡板间距，或选择其它型号的换热器，重新计算压降直至满足要求为止。 b 、计算壳程传热系数ho，若其太小，可减少挡板间距，增加挡板数。例：管壳式换热器的计算：某化工厂拟采用管壳式换热器回收甲苯例：管壳式换热器的计算：某化工厂拟采用管壳式换热器回收甲苯的热量将正庚烷从的热量将正庚烷从80预热到预热到130。已知：正庚烷的流量。已知：正庚烷的流量qm2=40000kg/h,甲苯的流量甲苯的流量qm1=39000kg/h;t1=200；管壳两侧的；管壳两侧的压降皆不应超过压降皆不应超过3kpa.正庚烷在进出口平均温度下的有关物性为：正庚烷在进出口平均温度下的有关物性为：甲苯在进出口温度下的物性如下：甲苯在进出口温度下的物性如下：换热器，其主要参数如下：换热器，其主要参数如下：外壳直径外壳直径d500mm,公称压强公称压强p1.6mpa,