傳熱--換熱器晨怡熱管 2007-12-16 21:49:44 一、換熱器的分類按用途分類分為：加熱器、冷卻器、再沸器、冷凝器、分凝器等按傳熱原理和實現熱交換的方法分類：間壁式換熱器、混合式換熱器二、間壁式換熱器的類型間壁式換熱器主要有：管式、板式、翅片式三種類型1、管式換熱器：蛇管式換熱器（沉浸式蛇管換熱器、噴淋式換熱器）、套管換熱器、列管換熱器列管式（管殼式）換熱器是目前化工生產中應用*廣的換熱器。主要優點：單位體積具有的傳熱面積大，傳熱效果好，結構簡單，操作彈性大，可用多種材料制造，適用性較強，尤其在高溫、高壓和大型裝置上多采用列管式（管殼式）換熱器。當兩流體的溫度超過50℃時，由于熱應力可能引起設備變形、管子彎曲，甚至破裂，應采取熱補償措施。根據熱補償方法的不同，列管式換熱器的主要形式有以下幾種：固定管板式（帶熱補償圈的固定管板式換熱器）換熱器的兩端管板和殼體制成一體，使殼程清洗困難，所以要求殼程流體清潔且不結垢，兩流體溫差小于70℃。U型管式換熱器U型管式換熱器每根管子彎成U型，流體進出口分別安裝在同一端的兩側，封頭內用隔板分成兩室。每根管子可自由伸縮。適用于高溫、高壓的場合，管內清洗困難，所以要求管內流體清潔且不結垢。浮頭式換熱器其一端管板不與外殼連為一體，該端稱為浮頭。便于清洗和檢修，應用較為普遍，但結構比較復雜，造價較高。上述幾種列管式換熱器，都有系列標準，可供選用。規格型號中通常表明型式、殼體直徑、傳熱面積、能承受的壓強及管程數等。如：FA600-130-16-2換熱器FA：浮頭式A型，換熱管為Φ19×2mm。正三角形排列。殼體公稱直徑為600mm，公稱傳熱面積為130m2,公稱壓強為16kgf/cm2,管程數為2。2、板式換熱器（1）夾套式換熱器（2）螺旋板式換熱器優點：總傳熱系數高，不易結垢和堵塞，能利用溫度較低的熱源，結構緊湊。缺點：操作壓強及溫度不宜太高，不宜檢修。（3）平板式換熱器優點：傳熱系數高，結構緊湊，具有可拆結構。缺點：處理量小，操作壓強低，小于1.5Mpa，操作溫度不能太高。3、翅片式換熱器（1）翅片管換熱器（2）板翅式換熱器三、換熱器傳熱過程的強化由傳熱速率方程Q=KS△tm可知增大傳熱系數K、傳熱面積S或平均溫度差都可提高傳熱速率Q，所以換熱器傳熱過程的強化也從這三方面考慮：增大傳熱面積：主要提高單位體積的傳熱面積（2） 增大平均溫度差：一般采用逆流操作（3） 增大總傳熱系數：是在強化傳熱中重點考慮的方面。欲提高總傳熱系數，就須減少管壁兩側的對流傳熱系數、污垢熱阻和管壁熱阻。主要設法減少其中較大的熱阻。一般：管壁熱阻不會成為主要熱阻。污垢熱阻：應防止結垢和及時清除垢層。對易結垢流體，可增加流速，在管程內流動。對流傳熱熱阻：可采用提高流速和增加對流體的擾動來提高傳熱系數。四、列管式換熱器的設計和選用列管式換熱器的設計和選用的核心是計算換熱器的傳熱面積。要計算傳熱面積，先要知道K及△tm，K值與設備結構、尺寸及流體流道等有關，而△tm與兩流體的終溫有關。因此換熱器的設計和選用，需考慮許多問題。列管式換熱器設計或選用時應考慮的問題流體流動通道的選擇流體流速的選擇流體兩端溫度的確定一般設計中冷卻水兩端溫度差可取為5--10℃管子的規格和排列方法我國列管式換熱器系列標準中采用Φ25×2.5mm及Φ19×2mm兩種規格的管子，標準鋼管長度為6米，所以合理的管長應為1.5米、2米、3米、6米。其中以3米和6米管長為多。L/D為4—6。管程數和殼程數的確定為了提高管內流速，可采用多管程，但同時導致流動阻力增加，平均溫度差下降。當溫度差修正系數低于0.8時，可采用多殼程。折流擋板目的提高殼程對流傳熱系數，*常用的為圓缺形擋板外殼直徑的確定材料選用流體通過換熱器的阻力（壓強降）計算2、列管式換熱器的選用和設計計算步驟估算傳熱面積，并初選換熱器型號（1） 確定兩流體在換熱器中流動通道根據傳熱任務，計算傳熱量確定流體在換熱器兩端的溫度，計算定性溫度，并確定流體物性根據兩流體的溫度差，確定換熱器的型式計算平均溫度差，并根據溫度差校正系數不小于0.8的原則，確定殼程數或調整加熱介質或冷卻介質的終溫依據總傳熱系數的經驗范圍或生產實際情況，選取總傳熱系數由總傳熱速率方程估算傳熱面積，并確定換熱器的基本尺寸或按系列標準選擇設備規格計算管程、殼程阻力核算總傳熱系數和傳熱面積

　　選用的換熱器實際傳熱面積應比計算所需的傳熱面積約大10%--25%。