常用換熱器選用- 管殼式換熱器
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℃以免結垢嚴重,高溫端的溫差不應小于20℃,低溫端的溫差不應小于5℃。當在兩工藝物流之間進(jìn)行換熱時(shí),低溫端的溫差不應小于20℃。
采用多管程單殼程換熱器且用水做冷卻劑時(shí),冷卻水出口溫度不應高于工藝流體的溫度。冷卻劑入口溫度應高于工藝物流中易結凍組分的冰點(diǎn)。當冷凝帶有惰性氣體的物料時(shí),冷卻劑出口溫度應低于工藝物料的露點(diǎn)。
2
壓力降
增大工藝物流的流速可以增加傳熱系數,使換熱器結構緊湊,但是流速增加關(guān)系到換熱器的壓力降。
3
物流安排
☆ 為節省保溫層和減少殼體厚度,高溫物流一般走管程,有時(shí)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。
☆ 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和壓降計算誤差小。
☆ 較臟和易結垢的物流走管程,便于清洗和控制結垢,若走殼程,應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。
☆ 傳熱膜系數較小的物流走殼程,易于提高傳熱膜系數。
結構參數
1
平滑管
☆ 管徑:管徑越小換熱器越緊湊,越便宜,同時(shí)壓降也越大。常用的管徑有19mm、25mm、32mm。
☆ 管長(cháng):無(wú)相變換熱時(shí),管子較長(cháng),傳熱系數增加,對于相同的換熱面積,采用長(cháng)管管程數少,壓力降小,且傳熱面積比價(jià)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,設備越緊湊,但會(huì )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
管程數及殼程形式
圖片
圖4 殼程形式
常用的有1、2管程或4管程,管程數增加,管內流速增加,但是管內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
圖片
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(dòng),獲得較好的傳熱效果。一般分為圓缺型折流板、環(huán)盤(pán)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,不應小于50mm。