换热计算培训.pptx

管壳式换热器设计汇报人：WPS

目录01管壳式换热器结构设计及选型02换热器工艺条件03典型换热器设计要点04工艺设计计算原理05换热器设计计算软件应用

结构设计及选型3添加文字内容添加文字内容管壳式换热器又称为列管式换热器，主要由壳体、管束、管板、折流板和封头组成。固定管板式浮头式U形管式

结构设计及选型4壳体shellE型：标准壳体，应用最广J型：卧式壳程冷凝或卧式热虹吸，压降要求较小的场合K型：用于一次通过式釜式再沸器F型：相当于多台换热器串联

结构设计及选型5前端管箱Frontheadtype：封头管箱B：主要应用在管侧流体较清洁的情况，拆卸困难。平盖管箱A：可拆卸式盖板，对于水冷器，管侧需要定期清洗的可选A型C型管箱：与A类似，管箱直接焊接到管板D型管箱：应用于高压系统后端管箱Rearheadtype：S型钩圈式浮头：应用于冷热物流温差较大的场合，可消除热应力，造价较固定管板式换热器高20%U型：其实无后端管箱

结构设计及选型6换热器结构形式表示方法平盖管箱，壳径500mm，管壳程设计压力为1.6MPa，换热面积为54m2，高级冷拔换热管，管径25mm，管长6m，4管程的单壳程浮头式换热器，表示为：AES500-1.6-54-6/25-4I

结构设计及选型7固定管板式换热器局限：管、壳温度不同，产生热应力，当Δt＞50℃时，管弯曲、断裂或管板变形。壳程不易机械清洗；适用：壳程流体不易结垢或容易化学清洗；壳体与传热管壁温度之差小于50?C，或冷热流体进口温差小于110℃，否则加膨胀节。优点：结构简单，成本最低，优先选用

结构设计及选型8浮头式换热器U型管换热器优点：浮头可伸缩，补偿性好，管束可抽出；缺点：造价较高适用：两流体温差较大的各种物料换热注：浮头式换热器不能为单管程特点：具有温度补偿作用，管程不易清洗。适用：可用于高温高压，适用于管程为洁净而不易结垢的流体。注：U型管式换热器不能为单管程

结构设计及选型9换热管tubes换热管有光滑管、螺纹管（翅片管）、波纹管等多种形式当壳程流体的传热系数只有管程的1/3时，采用螺纹管，能强化壳程传热过程。当管程流体的传热系数低于壳程的3/5以下，雷诺准数低时，选用波纹管能大幅度提高管内传热系数。

结构设计及选型10换热管tubes换热管规格越小单位体积传热面积越大容易结垢、堵塞（0.00034m2·K/W）阻力大，制造、检修不便碳钢管：Φ19×2Φ25×2.5Φ38×3不锈钢管：Φ19×2Φ25×2Φ38×2.5管长选取：一般设计管长1.5m、2m、3m、4.5m、6m、9m换热管一般推荐选用外径为19mm的管子，对于再沸器等汽化过程的换热器一般选用25mm以上的管子，对于深冷过程甚至可以选用5-10mm的换热管。

结构设计及选型11换热管布管数：三角形排列正方形排列传热系数：正三角形转角三角形转角正方形排列正方形排列压力降：正三角形转角三角形转角正方形排列正方形排列机械清洗：正方形排列三角形排列注：1、一般采用正三角形排列；对于壳程必须机械清洗时，采用正方形或转角正方形排列2、转角三角形及正方形排列不适用于壳程冷凝，因下流冷凝液会使下方管表面迅速增厚

结构设计及选型12壳体换热器壳径的标准尺寸壳径，mm273、325400、500、600、700800、9001200最小壁厚，mm8101214壳体安装方位公称直径小于或等于400mm的热交换器，可以采用无缝钢管制作圆筒，卷制圆筒的公称直径以400mm为基础，以100mm为进级档，必要的时候允许以50mm为进级档。

结构设计及选型13折流板弓形圆盘形折流板具有改变流向，支撑管子，提高壳程流体α。有单缺口、双缺口、三缺口折流板，盘与环折流板等，切去量为10%~45%.折流板间距一般为壳径的0.3-0.6倍较为合适最佳圆缺率经验值：单相流：0.25多相流：0.4-0.45弓形区不布管：0.15

结构设计及选型14折流板折流板缺口方向：横缺或竖缺一般使用横缺折流板卧式冷凝器：选用竖缺折流板，有利于汽液分离，液体在换热器底部流动横缺形折流板1、气体中含有少量液体时，应在折流板最低处开通液口2、液体中含有少量气体时，在折流板最高处开通气口竖缺型折流板对于卧式冷凝器，在折流板最低处开通液口

结构设计及选型15流路分析流股代号名称控制范围B错流0.6(湍流)0.4(层流)CF旁流0.1A泄露流0.15E泄露流0.05

换热器工艺条件16流体空间1.传热效果（粘度大或流量小者走壳程；热阻大者走壳程；待冷却者走壳程）2.设备结构（高压者走管程；腐蚀性强者走管程）3.清洗方便（不清洁或易结垢者走管程，饱和蒸汽一般走壳程）4.立式热虹吸工艺介质走管程，加热介质走壳