管壳式换热器设计注意事项精.pptx
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1、管壳式换热器设计注意事项换热器的工艺设计计算有两种类型,即设计计算和校核计算,包括计算换热面积和选型两个方面。设计计算的目的是根据给定的工作条件及热负荷,选择一种适当的换热器类型,确定所需的换热面积,进而确定换热器的具体尺寸。校核计算的目的则是对已有的换热器,校核它是否满足预定的换热要求,这是属于换热器的性能计算问题。无论是设计计算还是校核计算,所需的数据包括结构数据、工艺数据和物性数据三大类。TASC程序使用(1)用途TASC程序可用于管壳式换热器的设计、物性核算或模拟计算。热流体可以为单相流也可以为冷凝流,冷流体可以为单相流也可以为沸腾流;两流体可以流经露点和/或泡点。(2)计算选择程序有
2、三种供选择的计算方式:设计(DESIGN)按费用最佳或面积最小设计。核算(CHECKING)核算已知的换热器是否达到所规定的热负荷,计算结果为实际面积与所需面积之比。模拟计算(SIMULATION)按用户规定的两侧物流入口条件,计算出口条件,计算结果为实际热负荷与所需热负荷之比。核算和模拟计算的主要区别在于前者出入口条件为已知,而后者出口条件是计算出来的。有时将这两种方式都叫做性能计算方式。(3)几何参数选择HEAT EXCHANGER NOMENCLATURE USED BY HTFS1:FRONTENDHEAD2:REARENDHEAD(RETURNHEAD)3:TUBEPLATE(TUB
3、ESHEET)4:SINGLESEGMENTALBAFFLE(HORIZONTAL)5:SINGLESEGMENTALBAFFLE(VERTICAL)6:DOUBLESEGMENTALBAFFLE7:LONGITUDINALBAFFLE8:PASSPARTITIONPLATE9:SEALINGSTRIP10:BAFFLEPITCH1111 :BAFFLECUT(%SHELLDIAMETER)相关项说明SideforHotStream流体流经管程或壳程的选择,应根据流体的性质,从有利于传热、耐用、减轻设备重量、减少污垢、降低压力损失及便于清扫等方面考虑。l温度高温流体、要求特殊材料者走管内,以节
4、省材料,及便于保温;有时为了便于高温流体的散热,也可使高温流体走壳程,但为了保证操作人员的安全,需设置保温层。l压力较高压力的流体走管程,可减少壳体厚度。l粘度高粘度流体走壳程,容易进行湍流,扰动程度增大,以提高传热系数。l腐蚀性及毒性腐蚀性流体走管内,以节省耐腐蚀材料用量;毒性物料走管内,可减少泄露机会。l 清洁性较脏和易结垢的流体应走管程,以便于清洗。如必须走壳程,则应采用正方形排列,并采用可拆式(浮头式、填料函式、U型管式)换热器。TubesinWindow当换热器流量很大时,为了得到较好的错流和避免流体诱发振动,常常取掉缺口处的管子。BaffleType大多数折流板的效用是提高流速、改
5、变流动方向以提高壳程传热膜系数,并支撑管子防止振动。l弓型折流板由于能引导流体以垂直方向错流管束,有利于湍动和传热,应用得最为广泛。一般选用单弓型板。l当壳程压降为控制因素时,可采用双弓型板。l当壳程进行蒸发、冷凝操作时或者管程传热膜系数很低时,壳程折流板的效果就不很明显,主要起支承作用,有时可以不要折流板。l 折流杆结构可使流体穿过折流杆与换热管之间的缝隙,这种换热器要求流量大,其压力降小,且传热效果好,可用于无相变和有相变的场合。BaffleCut弓型切口高度占直径之比。l无相变时一般为2025%,对冷凝或蒸发可达45%。l实际上在相同的压力降下,圆缺高度为20%的折流板将获得最好的传热效
6、率。BafflePitch折流板的间距影响到壳程流体的流向和流速,从而影响到传热效率。l折流板之间的距离一般为壳径的0.31倍。l当壳程传热膜系数为控制因素时,板距宜小;最小的折流板间距为壳体直径的1/31/2,且不应小于50mm。l为了使流动方向垂直于管束,板间距应不大于壳径;由于折流板有支撑管子的作用,所以,钢管无支撑板的最大折流板间距为171d00.74(d0为管外径,单位为mm)。l如果必须增大折流板间距,就应另设支撑板。若管材是铜、铝或者它们的合金材料时,无支撑的最大间距应为150d00.74。BaffleCutOrientationl横缺形折流板(horizontal)适用于无相变
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