1、換熱器設計總結1、換熱器幾何尺寸1.1殼體結構根據物性選擇合適的殼體結構，如果設計要考慮有無膨脹、粘度是否很大，污垢是否嚴重， 根據常用選擇合適的殼體結構及冷熱流體走管程還是殼程；如果校核一般的都已經提供，我 們可以直接進行計算就行了。1.2管子結構1.2.1管子次寸管子直徑國標上有兩種規格：19x2、25x2.5，小直徑的管子可承受更大壓力，相同殼徑 可排更多的管子，傳熱面積比較大，單位傳熱面積的金屬耗量較低；但是如果管程結垢比較 嚴重、允許壓力不是很大的情況下，應該采用大直徑的管子。當然以上說的是設計，如果是校核，直接按提供值輸入就行了。1.2.2管子排布統一殼徑采用正三角形排列可以比正方

2、形或者轉角正方形排列多排17%的管子，一般的殼 程不易結垢，或者可以用化學清洗的話，推薦采用正三角形排列。在必須考慮機械清掃的場 合，則采用正方形轉角45C排列。1.2.3管子外形管子外形有光管和螺紋管兩種，當殼程流體的膜傳熱系數只有管程的1/3時，采用螺紋管比 較好，因為他能強化殼程的傳熱過程，降低結垢速度。1.2.4管長管長根據國標里進行選擇，在煉廠中一般選擇6m長的管子1.3螺旋折流板設計參數確定1.1和1.2是關于換熱器設計的總的概括總結，下面結合螺旋折流板換熱器的設計說一下具 體物性參數的選擇問題1.3.1螺旋角螺旋角影響換熱面積很大，一般要選擇合適的螺旋角，根據文獻上提供的螺旋角的

3、選取范圍： 545，從加工的角度上講一般選擇715，由于螺旋角的選取嚴重影響換熱面積余量， 在設計的時候盡量從易于加工、易于傳熱方面考慮，個人理解：在設計的時候，螺旋角是不 是要從冷熱物流兩側傳熱系數、壓降、換熱面積綜合考量。在以后的工作總應該加以注意。 當然從校核角度來講，我們在選擇螺旋角的時候，由于上面的殼體結構、管子直徑都已經確 定我們只能從換熱面積方面考慮達到合適的換熱面積。1.3.2螺距螺旋折流板另一個很重要的參數就是螺距，螺距的選取主要是根據螺旋折流板的連接方式來 選擇，螺旋折流板的連接方式目前主要有兩種方式：連續搭接、交錯搭接，連續搭接的螺距計算公式為：Hs =丸D tan（。）

4、Hs-連續螺距其中D殼體直徑P螺旋角交錯搭接的時候一般是在這個公式的基礎上乘以一個系數（這個系數的范圍為：0.40.60）不過一般的選擇都是在0.5左右，然后進行圓整。2、物性方法對于換熱器的設計一般需要冷熱物流的相關物流數據（兩個物流的流量、進出口溫度、進出 口壓力、允許壓降、污垢熱阻、熱負荷、物性數據等，對于液體來說可以不用進出口壓力） 這里主要根據HTRI軟件進行說明，物性方法的選擇參考unpack3，這個文獻上講的比較詳 細。根據HTRI上提供的幾種物性方法如下：L M i x tin- e pr up er ti es vi a gr i d* ComporLerLt by cump

5、urLerLtL CumporLerLt and. grid pr up er + i e eHeat ReleaEH Inpiit Method.User speci fi edSpeci fi ed dew/bubble poiif* Pragr：=ijri calculatedUnpack3上講的選擇物性的流程示意圖為：Recommended GuidelinesGridAdequate?noGnd IAv3ilabl?JJ _no_1I| Singte-Pha$e |Heat release data provided?Mixture propertiesvia gridywHTRID

6、atabank OK?Component by componentUser-spectfied heat releaseComponent by componentProgram-oatcuiated heat releaseHTRI databank c(xnponent(tComponent by componentProgram-calculated heat releaseUserdfinei component根據是上面的推薦指導，在利用HTRI設計校核換熱器的時候根據提供的物性數據我們可以 選擇合適的物性方法。3、結果判定換熱器結果的判定，這里我們主要是根據換熱器的設計軟件為基準進

7、行詳細的說明3.1警告信息在換熱器設計我們一般的先進性設計，然后進行模擬校核，但在這個過程中我們要盡量消除 相應的警告信息，例如：震動、擋板間距小（大）等。3.2管殼程流速管殼程流速，根據流體的相關文獻（劉巍冷換設備工藝計算手冊）和相應的粘度范圍來 看一下所設計的換熱器流速是不是符合要求。3.3壓降對于壓降，首先要看壓降是不是符合允許壓降的范圍，其次看一下進出口管占總壓降的百分 比，一般的殼程進出口管的壓降占殼程總壓降的20%60%，管程進出口壓降占管程總壓降 的10%以內。3.4接管次寸接管次寸的確定主要考慮的是接管的流速，一般要根據物流的物性（主要考慮粘度）來看流 速是否合適，具體的流速的

8、調節是靠調節接管的次寸來實現的。以下給出接管流速和尺寸的關系：介質枯度cp嘴子最大允許流諫 m/s15000.6氣體相當于殼 程氣體最 大流速的 120 140%接管尺寸具體的國標:管嘴內徑/mm適用殼徑/m100150200250300350400450400 400-700 800-900 1000-1100 1200-1300 1400150016001700 18003.5面積余量對于面積余量的選取，一般的我們保證面積余量在20%50%，對于校核面積至少要在10% 以上。3.6管子排布HTRI計算中管子指定的根數和你設定了管心距計算的管子根數有時不一致，這個時候你要 調節管心距（一般1

9、9的管子為25, 25的管子為32）注意不要讓指定的管子根數大于計算 的管子根數，如下圖：100,000 mmZ心ggg geg*序由由遂序序序由：序應由序密序 力向向向角角角金向令 企。中中由企由中由命%/咤序序應企帝序序序帝序：序企企命序帝序缶序序由/遂應遂遂密由宙 :/:A、磕令!僉您令!磴!曾磴!令 磴!序企凈中序序帝凈企序帝尊Sg-g蓉房荷奇房康-菸-g宓卷-眼宓每gg還 - :由或用由由由毋 k國遂宓遂遂由密宓宓弁由宓:弁密由遂弁由侈由應遂序國JV:.7 : 企序中序中帝序命中帝Ye:geg*由序序由由遂序序序由:序應由序密序遂序,7: GG/ 應企帝序序序帝序X.eee :由企由

10、中力由企,/: eee.x 角1Item numberTEM.A typeB.EUShell diameter700.00UmmOuter tube limit685.78UmmHeight under inlet nozzle32.204mmHeight under outlet nozzle12.613mmTube diameter19.UUUmmTube pitch26.00UmmTube layout angle3UNumber of tubes (specified)516Number of tubes (calculated)522Number of tie rods6Number of seal strip pairsUNumber of passlane seal rods8Number of passes4Parallel paEslane width38.00UmmPerpendicular passlane width19.05UmmBaffle cut % diameterTUBEPASS DETAILSUPassRov-xs TubesPlugged115137021513703131270413127SYMB.OL LEGENDoTube軸Plugged tubeQ