列管式换热器的设计和选用 (1) 列管式换热器的设计和选用应考虑的问题 ◎ 冷、热流体流动通道的选择 具体选择 冷、热流体流动通道的选择 在换热器中,哪一种流体流经管程,哪一种流经壳程,下列几点可作为选择的一般原则: a) 不洁净或易结垢的液体宜在管程,因管内清洗方便
b) 腐蚀性流体宜在管程,以免管束和壳体同时受到腐蚀
c) 压力高的流体宜在管内,以免壳体承受压力
d) 饱和蒸汽宜走壳程,因饱和蒸汽比较清洁,表面传热系数与流速无关,而且冷凝液容易排出
e) 流量小而粘度大()的流体一般以壳程为宜,因在壳程 Re>100 即可达到湍流
但这不是绝对的,如流动阻力损失允许,将这类流体通入管内并采用多管程结构,亦可得到较高的表面传热系数
f) 若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将表面传热系数大的流体通入壳程,以减小热应力
g ) 需要被冷却物料一般选壳程,便于散热
以上各点常常不可能同时满足,应抓住主要方面,例如首先从流体的压力、防腐蚀及清洗等要求来考虑,然后再从对阻力降低或其他要求予以校核选定
◎ 流速的选择 常用流速范围 流速的选择 流体在管程或壳程中的流速,不仅直接影响表面传热系数,而且影响污垢热阻,从而影响传热系数的大小,特别对于含有泥沙等较易沉积颗粒的流体,流速过低甚至可能导致管路堵塞,严重影响到设备的使用,但流速增大,又将使流体阻力增大
因此选择适宜的流速是十分重要的
根据经验,表 4
2列出一些工业上常用的流速范围,以供参考
1 列管换热器内常用的流速范围 流体种类 流速 m/s 管程 壳程 一般液体 宜结垢液体 气 体 0
3 >1 5~30 0
5 3~15 表 4
2 液体在列管换热器中流速(在钢管中) 液体粘度 最大流速 m/s >1500 1000~500 500~1