管壳式换热器设计和运行中存在的问题.pdf

维普资讯 贵 州 化 工 ZOO0年8月 GuizhouChemicalIndustry 第25卷第3期 @ 管壳式换热器设计和运行中存在的问题 刘珍贤 (贵州省化 孚 阳，550008) 下 D 口己 J 摘 要 针对管壳换热器设计和运行中存在的一些同题，进行分析讨论，指出了产生这些问题的原因，并提出 了解决这些问题的方法。 关键词 笪壹 选垫壁．堡 堑 b工札桃 中围分类号 TQ051．61 a沿换热面是变化的，按定性温度下的物性数据计 算出的a与实际情况有相当大的误差。 换热器是重要的化工单元操作设备，种类繁多、 由于问题本身的复杂性。要在最普遍的形式下 形式各异。其中管壳式换热器使用广泛，技术成熟， 来分析解决这一问题是很困难的。解决问题的可行 处理能力大，适应性强，为目前化工厂中的重要换热 方法是：①为求得最好的结果，对特定的流体组合进 设备。管壳式换热器已经标准化，对于给定的传热 行传热实验，采用最恰当的关联式对实验数据进行 过程，其通用的设计方法为大家所熟知 Ⅱ ，但是， 关联，②在换热器设计中采用逐段计算法进行计算。 这种通行的设计方法还远没有达到成熟的程度，使 3 物性参数计算存在的问题 用电算技术也并不能从本质上提高设计的准确度。 换热器投人运行后，其稳态特性往往与设计时所期 在换热器设计中，计算 a时，所涉及到的流体物 望的不一致，或者不容易操作控制，本文拟针对产生 性参数有 P、Cp、。分析可得到的数据来源表明： 这些问题的原因进行分析探讨。 现有的流体物性参数是不十分准确的，物性数据的 推算方法也并不十分可靠，特别是对于混合物和极 2 传热研究中存在的问题 。【】 性分子更是如此。换热器设计准确性的提高是建立 关于对流传热的研究，有两种基本的方法，一是 在准确的物性数据基础上的，因此，应对现有的物性 对各类对流传热现象进行理论分析，建立描述对流 数据资料进行分析、整理，为换热器设计提供准确的 传热现象的速度分布方程和温度分布方程，然后求 物性数据及物性推算方法。 解。但是理论解(解析的或数值的)根本不能解决复 4 污垢 问题 杂的实际问题；二是结合实验数据建立经验关联式， 用以解决换热器的设计和模拟问题，这是 目前传热 污垢系数是换热器设计中有争议的一个参数， 工程设计研究中所使用的唯一方法。 它的确带有很大的经验性，一般情况下，当无可靠的 已发表的大量的传热计算关联式，都是基于有 生产装置污垢数据时。都采用TEMA标准的经验数 限的实验数据而得出的，这些关联式既要考虑到对 据。但是TEMA数据是值得怀疑的，由于污垢问题 实验数据的关联精度，又要考虑到对非实验流体的 的研究中，可变参数太多，介质种类复杂，试验难 以 适用性，就使得工程设计者在选择关联式时感到困 控制，规律性差，测试时间长，耗资大等客观原因，所 难，因为元论如何找不到一个最可信赖的计算公式。 以几十年来停滞不前。 广泛使用的关联式为幂函数形式lNu=CRe· 尽管如此，如果污垢问题不较好地解决，就很难