管壳式换热器应用交流

管壳式换热器应用交流（内部）主要内容一、换热器的分类二、换热器理论计算三、换热器软件设计及计算一、换热器的分类按原理和传热形式分

(1)混合式换热器：如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等

(2)蓄热式换热器：适用于高温

(3)间壁式换热器：按结构分为管壳式：固定管板式、浮头式、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、喷淋管式、箱管式(4)液膜式：升降膜式、括板薄膜式、离心薄膜式(5)其他型式：板壳式、热管U形管式换热器管束

二、换热器的理论计算

热量恒算式若忽略过程热损失，Q放＝Q吸无相变：Q=W1Cp1(T1−T2)Q=W2Cp2(t2−t1)有相变：Q=W[r+Cp(t2−t1)]Q—传热速率，W；W1、W2—热、冷流体的质量流率，kg/s；Cp1、Cp2—热、冷流体的比热，J/(kg·K)；T1、T2—热流体的进、出口温度，℃；t1、t2—冷流体的进、出口温度，℃；r—流体的汽化或冷凝潜热，kJ/kg。

Q＝KA﹒Δtm

K－总传热系数W/(m2﹒K)；

A－传热面积m2；Δt－平均温差(MTD)。

总传热系数K：

ho、hi－管外、管内流体的传热膜系数W/(m2K)；

ro、ri－管外、管内流体的污垢热阻K﹒m2/W；

do、di－管外径和管内径m；

dav－管的平均直径m；

rw＝lw/λw，管壁热阻K﹒m2/W；

lw－管壁厚度m，

λw－管壁材料导热系数W/(m2K)

稳态传热方程：污垢热阻

K的经验数值平均换热温差ΔtmΔtm’=ψ⋅Δtm,ψ——温差修正系数，ψ与冷、热两流体温度变化P、R有关温度修正曲线

封头选择

前封头：通常选择“B”型；对于水冷却器，当管侧需要定期清洗，且管侧设计压力小于10bar（g）时，前封头可选择“A”型；后封头：L、M、N(固定管板式)，无需对壳侧进行机械清洗或检查；或者壳侧可进行化学清洗的场合；浮头式---S型。高压换热器---D型；U型管式，管束外表面可机械清洗。U型管的结构不适用于污垢系数较大的情况；壳侧一般选择程数为单売程，以字母B代表。常用换热器形式：BEU、BEM三、换热器软件设计及计算

流体分配

一般而言，下列情况介质走管程：腐蚀性介质，可降低对壳侧材料的要求；毒性介质，泄漏的几率小；易结垢的介质，便于清洗和清扫；高压流体，可减小对壳体的机械强度的要求；高温介质，可改变材质，满足介质要求；如果壳侧流体是层流，可放管侧，看能否达到湍流；循环冷却水在管侧流动。

以下流体用于壳侧：

在管侧流体形成层流；建造要求限制了管束的数量，压降在管侧不能有效利用，尝试利用足够的折流板来有效利用壳侧的压降；传递热量尽可能多，但压降不太多。（流体流动导致的管振动会限制设计）；传热膜系数较小；饱和蒸汽及被冷却的流体；高黏度流体。

换热器压力降参考值操作压力P(MPa)压力降ΔP(MPa)0～0.1(绝压)P/100～0.07(表压，下同)P/20.07～1.00.0351.0～3.00.035～0.183.0～8.00.07～0.25应用换热器软件htri设计参数输入工艺参数结构参数被冷却介质流量、组份操作压力、冷却前后温度、压力降污垢系数工艺模拟喷液量确定売程管程程数、封头折流板（间距、切割率）壳体内径、管口直径管径选择、壁厚管长、材料布置形式参数调整实例讨论分析差别意义项目换热器面积

（m2）现场情况经验方法软件方法实际应用四川石化1000万吨/年炼油项目LG36/0.9火炬气回收6