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管壳式换热器在设计时需要遵循的规范

时间:2019-01-02 14:12  作者:无锡ag8亚游集团化工设备有限公司  来源:www.wdldemo.com  点击:
    管壳式换热器在进行设计时需要遵循一些原则,特别是在工艺设计时需要考虑到管壳式换热器中流体的动向,使用一段时间之后就需要及时清理,检测等内容。现在小编要为大家介绍的就是管壳式换热器在设计时需要遵循的规范有哪些。
    管壳式换热器一般用于气—液、液—液之间的热量交换,常用来制作冷凝器和加热器,用途非常广泛。管壳式换热器设计时一般要遵守以下设计规范:

    1、工艺设计:在列管换热器中,哪种流体在什么条件下走管程(或壳程),选择的一般原则为:

    (1)不洁净和易结垢的流体宜走管程,因管内清洗方便;

    (2)腐蚀性流体宜走管程,以免管束和壳体同时受腐蚀,且清洗、检修方便;

    (3)压强高的流体宜走管程,以免壳体同时受压;

    (4)有毒流体宜走管程,使泄漏机会减少;

    (5)被冷却的流体宜走壳程,便于散热,增强冷却效果;

    (6)饱和蒸汽宜走壳程,便于排出冷凝液和不凝气,且蒸汽洁净不污染;

    (7)流量小或粘度大的流体宜走壳程,因折流档板的作用可使在低雷诺数(Re>100)下即可达到湍流,但也可在管内采用多管程;

    (8)若两流体温差较大,宜使α大的流体走壳程,使管壁和壳壁温差减小。



 
    2、折流板设计:换热器安装折流挡板是为了提高壳程对流传热系数,为了获得良好的效果,折流挡板的尺寸和间距必须适当。对常用的圆缺形挡板,弓形切口过大或过小,都会产生流动“死区”,均不利于传热,见P431图6-30。一般弓形缺口高度与壳体内径之比为0.15~0.45,常采用0.20和0.25两种。

    挡板的间距过大,就不能保证流体垂直流过管束,使流速减小,管外对流传热系数下降;间距过小不便于检修,流动阻力也大。一般取挡板间距为壳体内径的0.2~1.0倍,我国系列标准中采用的挡板间距为:固定管板式有150,300和600mm三种;浮头式有150,200,300,480和600mm五种。

    3、管径和排列:传热管径越小,换热器单位体积的传热面积就越大。对洁净的流体可取小管径,而对不洁净或易结垢的流体管径应大些。目前我国列管式换热器标准中采用Φ19×2mm、Φ25×2mm、Φ25×2.5mm等规格。 管长的选用应考虑管材的合理使用和清洗方便,因我国生产的钢管长度多为6m,故系列标准中的管长有1.5,2,3或6m四种,其中以3m和6m最为普遍。此外管长L和壳体直径D的比例应适当,一般以L/D=4~6为宜。

    管板上管子的排列方法常用的为等边三角形、正方形直列和正方形错列三种,见图4-40。等边三角形排列比较紧凑,管板利用率高,管外流体湍动程度高,对流传热系数大,但管外清洗较困难;正方形直列管外清洗方便,但对流传热系数较小,适用于易结垢的流体;正方形错列则介于两者之间。管子在管板上排列的间距t和管子与管板的连接方法有关。通常焊接法取t=1.25do;而胀管法取t=(1.3~1.5)do,且t≥(do+6)mm。



 
    4、壳体设计:换热器壳体内径应等于或稍大于管板直径,通常是根据管径,管数和管子的排列方法,用作图法确定。当管数较多又要反复计算时,可参考系列标准或通过估算初选外壳直径,待设计完成后再用作图法画出管子的排列图。为使管子均匀排列,防止流体走“短路”,可以适当增减一定数目的管子或安排一些拉杆。
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