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管殼式換熱器設(shè)計(jì)所需考慮的因素

允許壓力降的選擇

選擇較大的壓力降可以提高流速，從而增強(qiáng)傳熱效果減少換熱面積。但是較大的壓力降也使得泵的操作費(fèi)用增加。合適的壓力降值需要以換熱器年總費(fèi)用為目標(biāo)，反復(fù)調(diào)整設(shè)備尺寸，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算而得出。

在大多數(shù)設(shè)備中，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一側(cè)的熱阻明顯的高于另一側(cè)，此側(cè)的熱阻成為控制熱阻。可殼程的熱阻是控制側(cè)時(shí)，可以用增加折流板塊數(shù)或者縮小殼徑的方法，來(lái)增加殼側(cè)流體流速、減少傳熱熱阻，但是減少折流板間距是有限制的，一般不能小于殼徑的1/5或50mm。當(dāng)管程的熱阻是控制側(cè)時(shí)，則依靠增加管成熟來(lái)增加流體流速。

在處理粘稠物料時(shí)，如果流體處于層流流動(dòng)則將此物料走殼程。由于在殼程的流體流動(dòng)易達(dá)到湍流狀態(tài)，這樣可以得到較高的傳熱速率，還可以改進(jìn)對(duì)壓力降的控制。

管殼式換熱器類(lèi)型：

管殼式換熱器由于管內(nèi)外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。如果兩溫度相差很大，換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。因此，當(dāng)管束與殼體溫度差超過(guò)50℃時(shí)，需采取適當(dāng)補(bǔ)償措施，以消除或減少熱應(yīng)力。根據(jù)所采用的補(bǔ)償措施，管殼式換熱器可分為以下幾種主要類(lèi)型：

固定管板換熱器

結(jié)構(gòu)：管束連接在管板上，管板與殼體相焊。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊促，能承受較高壓力，造價(jià)低，管程清洗方便，管子損壞時(shí)方便堵管或更換。排管數(shù)比U形管換熱器多。

缺點(diǎn)：管束與殼體的壁溫或材料的線(xiàn)脹系數(shù)相差較大時(shí)，殼體和管束中將產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，為此應(yīng)需要設(shè)置柔性元件（如膨脹節(jié)）。不能抽芯無(wú)法進(jìn)行機(jī)械清洗。不能更換管束，維修成本較高。

適用范圍：殼程側(cè)介質(zhì)清潔不易結(jié)垢，不能進(jìn)行清洗，管程與殼程兩側(cè)溫差不大或溫差較大但殼側(cè)壓力不高的場(chǎng)合。

管殼式換熱器的優(yōu)點(diǎn)

A、將管殼式換熱器，對(duì)板片變形部位進(jìn)行修理或者替換板片。在沒(méi)有板片備件時(shí)可將變形部位板片暫時(shí)拆除后重新組裝使用。B、該設(shè)備的重要部件及其功能其中易損部件是板式熱交換器的密封墊片。耐酸、耐堿、耐鹽。C、它的傳熱效率、溫差小，抗污和抗結(jié)垢能力強(qiáng)，傳熱系數(shù)高，能夠適應(yīng)臨界負(fù)荷高的場(chǎng)所。D、在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)泄漏，其產(chǎn)生泄漏的原因有很多種，根據(jù)不同的原因，處理板式換熱器外漏的方法也有所不同。