常用換熱器選用-
管殼式換熱器

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圖 3 管殼式換熱器

工藝條件

1
溫度

冷卻水出口溫度不宜高于60℃以免結(jié)垢嚴重，高溫端的溫差不應(yīng)小于20℃，低溫端的溫差不應(yīng)小于5℃。當在兩工藝物流之間進行換熱時，低溫端的溫差不應(yīng)小于20℃。

采用多管程單殼程換熱器且用水做冷卻劑時，冷卻水出口溫度不應(yīng)高于工藝流體的溫度。冷卻劑入口溫度應(yīng)高于工藝物流中易結(jié)凍組分的冰點。當冷凝帶有惰性氣體的物料時，冷卻劑出口溫度應(yīng)低于工藝物料的露點。

2
壓力降

增大工藝物流的流速可以增加傳熱系數(shù)，使換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，但是流速增加關(guān)系到換熱器的壓力降。

3
物流安排

☆ 為節(jié)省保溫層和減少殼體厚度，高溫物流一般走管程，有時候為了物料冷卻也可使高溫物流走殼程。

☆ 較高壓力的物流走管程。

☆ 黏度較大的物流走殼程，在殼程可以得到較高的傳熱系數(shù)。

☆ 腐蝕性較強的物流走管程。

☆ 對壓力降有特定要求的工藝物流走管程，因為管程的傳熱系數(shù)和壓降計算誤差小。

☆ 較臟和易結(jié)垢的物流走管程，便于清洗和控制結(jié)垢，若走殼程，應(yīng)采用正方形的排管方式，并采用可拆式換熱器。

☆ 流量較小的物流走殼程，易使物流形成湍流狀態(tài)增加傳熱系數(shù)。

☆ 傳熱膜系數(shù)較小的物流走殼程，易于提高傳熱膜系數(shù)。

結(jié)構(gòu)參數(shù)

1
平滑管

☆ 管徑：管徑越小換熱器越緊湊，越便宜，同時壓降也越大。常用的管徑有19mm、25mm、32mm。

☆ 管長：無相變換熱時，管子較長，傳熱系數(shù)增加，對于相同的換熱面積，采用長管管程數(shù)少，壓力降小，且傳熱面積比價低。

☆ 排布：主要有正方形和三角形兩種配布形式，三角形的配布有利于殼程物流的湍流，正方形配布有利于殼程清洗。管心距越小，設(shè)備越緊湊，但會引起管板增厚，清潔不便，殼程壓降增大，一般選用1.25~1.5倍管外徑的間距。

2
管程數(shù)及殼程形式

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圖4 殼程形式

常用的有1、2管程或4管程，管程數(shù)增加，管內(nèi)流速增加，但是管內(nèi)流速要受到管程壓力降的限制。殼程形式分為單殼程、雙分流式、雙殼程和分流式。

3
折流板

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圖5 圓缺型折流板形式

折流板可以改變殼程流體的方向，使其垂直于管束流動，獲得較好的傳熱效果。一般分為圓缺型折流板、環(huán)盤型折流板和孔式折流板。折流板間距影響到殼程物流的流向和流速，從而影響到傳熱效率。最小的折流板間距為殼體直徑的1/5，不應(yīng)小于50mm。