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發布時間：2021-08-15 07:35
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管殼式換熱器是一種傳統的標準換熱設備，它具有制造方便、選材面廣、適應性強、處理量大、清洗方便、運行可靠、能承受高溫、高壓等優點，在許多工業部門中大量使用。本文將對管殼式換熱器的設計要點做系統的介紹。
管殼式換熱器的設計是通過計算，確定經濟合理的傳熱面積及換熱器的其它有關尺寸，以完成生產中所要求的傳熱任務。
一、設計的基本原則
1、流體流徑的選擇流體流徑的選擇是指在管程和殼程各走哪一種流體，此問題受多方面因素的制約，下面以固定管板式換熱器為例，介紹一些選擇的原則。
（1）不潔凈和易結垢的流體宜走管程，因為管程清洗比較方便。
（2）腐蝕性的流體宜走管程，以免管子和殼體同時被腐蝕，且管程便于檢修與更換。
（3）壓力高的流體宜走管程，以免殼體受壓，可節省殼體金屬消耗量。
（4）被冷卻的流體宜走殼程，可利用殼體對外的散熱作用，增強冷卻效果。
（5）飽和蒸汽宜走殼程，以便于及時排除冷凝液，且蒸汽較潔凈，一般不需清洗。
（6）有毒易污染的流體宜走管程，以減少泄漏量。
（7）流量小或粘度大的流體宜走殼程，因流體在有折流擋板的殼程中流動，由于流速和流向的不斷改變，在低Re（Re>100）下即可達到湍流，以提高傳熱系數。
（8）若兩流體溫差較大，宜使對流傳熱系數大的流體走殼程，因壁面溫度與α大的流體接近，以減小管壁與殼壁的溫差，減小溫差應力。
在選擇流體的流徑時，須根據具體的情況，抓住主要矛盾進行確定。
2、流體流速的選擇流體流速的選擇涉及到傳熱系數、流動阻力及換熱器結構等方面。增大流速，可加大對流傳熱系數，減少污垢的形成，使總傳熱系數增大；但同時使流動阻力加大，動力消耗增多；選擇高流速，使管子的數目減小，對一定換熱面積，不得不采用較長的管子或增加程數，管子太長不利于清洗，單程變為多程使平均傳熱溫差下降。
管式換熱器是目前應用廣泛的一種。其結構簡單、堅固，制造容易，資料范圍廣泛，處置能力可以很大，適應性強。但在傳熱效率、設備的緊湊性、單位傳熱面積的金屬消耗量方面，還稍次于各種板式冷凝器。這種冷凝器通常包括固定管板式、U形管式和浮頭式三種。列管式冷凝器主要由外殼、管板又稱花板管束、頂蓋又稱封頭等部件構成。
圓形外殼內裝入平行管束，管式兩端固定在管板上。管子在管板上的固定方法一般采用焊接法或脹管法。裝有進口或出口管的頂蓋用螺釘與外殼兩端法蘭相連，頂蓋與管板之間構成流體的分配室。 列管冷凝器 進行熱交換時，冷卻水由頂蓋的連接管進入，管內流動，這條路徑稱為管程；有害蒸氣在管束與殼體之間的空隙內流動，這條路徑稱為殼程；管束的外表積就是傳熱面積。冷凝回收不論是對飽和蒸氣的冷凝還是對含不凝氣的冷凝過程中，一般情況下，在臥式冷凝器的殼程冷凝，因為無論從傳熱、壓力降及清掃方面都比較合理。
危害列管式式熱交換器筒體腐蝕的關鍵要素有什么？
1、物質組成及濃度：濃度的危害差別，如在硫酸中，均值濃度越大，腐蝕越不容樂觀。碳素鋼和不銹鋼板在濃度為50%的鹽酸中腐蝕不容樂觀，當濃度提升到60%時，腐蝕會減少。
2、雜質危害雜質包含氟化物、氨和硫離子、正離子等，這種雜質在一些自然環境下能造成 不容樂觀腐蝕。
3、溫度升高，腐蝕是一種有機化學反應，溫度升高10℃，腐蝕速率約為1～3倍，但也是有除外。
4、ph值：一般ph值越小，金屬材料腐蝕越大。
5、流速：大部分自然環境下，下列管殼式換熱器流速越大，腐蝕越大。 
與板式換熱器相比，管殼式換熱器雖然在結構緊湊型、傳熱強度和單位傳熱面的金屬消耗量要高出前者很多，但它具有制造方便、選材面廣、適應性好、清洗方便、運行靠譜、能承受高溫、高壓等優點，故而它被廣泛使用，多用于石油、化工、動力等工業部門中。那么，你可知道，管殼式換熱器該怎么設計與選型嗎？
1、要想設計管殼式換熱器，我們得先明確經濟合理的傳熱面積及換熱器的其它有關尺寸，才能保證設計好的換熱器能完成傳熱任務。
我們都知道，根據管殼式換熱器內傳熱管表面的形狀，可分為螺紋管換熱器、波節管換熱器、翅片管換熱器等；根據管殼式換熱器內流體流動的形式可分為并流、逆流和錯流三種形式，這三種流動形式中，在同等條件下，逆流換熱器壁面的熱應力要小，壁面兩側流體的傳熱溫差要大，因而是優先選用的形式。
2、設計管殼式換熱器的基本原則
（1）流體流徑的選擇。指的是在管程和殼程各走哪一種流體，我們以固定管板式換熱器為例說明：不潔凈和易結垢的流體宜走管程；腐蝕性的流體宜走管程，以免管子和殼體同時被腐蝕；易污染的流體宜走管程，以減少泄漏量；壓力高的流體宜走管程，以免殼體受壓；飽和蒸汽宜走殼程，以便于及時排掉冷凝液；流量小或粘度大的流體宜走殼程，以使傳熱系數升高；被冷卻的流體宜走殼程；若兩流體溫差較大，宜使對流傳熱系數大的流體走殼程，以減小溫差應力。
（2）流體流速的選擇。大一點的流速對傳熱系數是有幫助的，能使總傳熱系數變大，但同時使流動阻力變大，動力消耗增多，所以，我們需要綜合考慮流體流速。
（3）管子的規格和管間距。目前試行的管殼式換熱器系列只采用25×2.5mm及19×2.0mm兩種管徑規格的換熱管，對于易結垢或不潔凈的流體，可選擇大管徑，對于潔凈的流體，可選擇小管徑；管間距小，對傳熱系數升高有幫助。
