《2 管殼式熱交換器 zhao[課件]]》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2 管殼式熱交換器 zhao[課件]]（159頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章第二章 管殼式熱交換器管殼式熱交換器l 管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)l管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算l管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算l管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算l管殼式熱交換器的合理設(shè)計(jì)管殼式熱交換器的合理設(shè)計(jì)l管殼式熱交換器的設(shè)計(jì)程序管殼式熱交換器的設(shè)計(jì)程序l管殼式冷凝器與蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)管殼式冷凝器與蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)l高、低溫?zé)峤粨Q器綜述高、低溫?zé)峤粨Q器綜述第二章第二章 管殼式熱交換器管殼式熱交換器l 該類型換熱器如下圖，通常在圓筒形殼體內(nèi)設(shè)置許多平行該類型換熱器如下圖，通常在圓筒形

2、殼體內(nèi)設(shè)置許多平行的管束。一種流體在管內(nèi)流動(dòng)，其他流體在管外空間流動(dòng)。的管束。一種流體在管內(nèi)流動(dòng)，其他流體在管外空間流動(dòng)。這類換熱器的主要組成部件有：管子這類換熱器的主要組成部件有：管子(管束管束)、殼體、前端管、殼體、前端管箱、尾端管箱、折流板、管板等。箱、尾端管箱、折流板、管板等。管殼式熱交換器管殼式熱交換器管殼式熱交換器管殼式熱交換器1、類型和標(biāo)準(zhǔn)、類型和標(biāo)準(zhǔn)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)按其結(jié)構(gòu)的不同一般可分固定管板式、按其結(jié)構(gòu)的不同一般可分固定管板式、U型管式、浮頭式和型管式、浮頭式和填料函式四種類型。填料函式四種類型。(1) 固定管板式熱交換器固定

3、管板式熱交換器是將管子兩端固定在位于殼體兩端的固定管板上，由于管板是將管子兩端固定在位于殼體兩端的固定管板上，由于管板與殼體固定在一起，所以稱之為固定管板式熱交換器。與殼體固定在一起，所以稱之為固定管板式熱交換器。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，重量輕，在殼程程數(shù)相同的條件下可排優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，重量輕，在殼程程數(shù)相同的條件下可排的管數(shù)多。的管數(shù)多。不足：殼程不能檢修和清洗，因此宜于流過(guò)不易結(jié)垢和清潔不足：殼程不能檢修和清洗，因此宜于流過(guò)不易結(jié)垢和清潔的流體，當(dāng)管束與殼體的溫差太大而產(chǎn)生不同熱膨脹時(shí)，常的流體，當(dāng)管束與殼體的溫差太大而產(chǎn)生不

4、同熱膨脹時(shí)，常會(huì)使管子與管板的接口脫開(kāi)，從而發(fā)生流體的泄漏。會(huì)使管子與管板的接口脫開(kāi)，從而發(fā)生流體的泄漏。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)按其結(jié)構(gòu)的不同一般可分固定管板式、按其結(jié)構(gòu)的不同一般可分固定管板式、U型管式、浮頭式和型管式、浮頭式和填料函式四種類型。填料函式四種類型。(2) U形管式熱交換器形管式熱交換器管束由管束由U字形彎管組成。管子兩端固定在同一塊管板上，彎曲字形彎管組成。管子兩端固定在同一塊管板上，彎曲端不加固定，使每根管子具有自由伸縮的余地而不受其他管子端不加固定，使每根管子具有自由伸縮的余地而不受其他管子及殼體的影響及殼體的影響1、類型和標(biāo)準(zhǔn)、

5、類型和標(biāo)準(zhǔn)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)(2) U形管式熱交換器形管式熱交換器在需要清洗時(shí)可以將整個(gè)管束抽出，但要清除管子在需要清洗時(shí)可以將整個(gè)管束抽出，但要清除管子 內(nèi)壁的污垢內(nèi)壁的污垢卻比較困難。卻比較困難。彎曲的管子需要一定的彎曲半徑：彎曲的管子需要一定的彎曲半徑：降低了管板的有效利用；損壞的管子也難于調(diào)換，降低了管板的有效利用；損壞的管子也難于調(diào)換，U形管管形管管束的中心部分空間對(duì)熱交換器的工作有不利的影響。束的中心部分空間對(duì)熱交換器的工作有不利的影響。這些缺點(diǎn)，使其應(yīng)用這些缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受限。受限。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型

6、、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)按其結(jié)構(gòu)的不同一般可分固定管板式、按其結(jié)構(gòu)的不同一般可分固定管板式、U型管式、浮頭式和型管式、浮頭式和填料函式四種類型。填料函式四種類型。(3) 浮頭式熱交換器浮頭式熱交換器兩端管板只有一端與殼體以法兩端管板只有一端與殼體以法蘭實(shí)行固定連接，這一端稱為蘭實(shí)行固定連接，這一端稱為固定端。另一端的管板不與殼固定端。另一端的管板不與殼體固定連接而可相對(duì)于殼體體固定連接而可相對(duì)于殼體滑滑動(dòng)動(dòng)，這一端被稱為浮頭端。，這一端被稱為浮頭端。1、類型和標(biāo)準(zhǔn)、類型和標(biāo)準(zhǔn)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)殼體與管束之間不會(huì)因差脹而產(chǎn)生熱應(yīng)力。清洗、檢修簡(jiǎn)單。殼體與管束之間

7、不會(huì)因差脹而產(chǎn)生熱應(yīng)力。清洗、檢修簡(jiǎn)單。由于浮頭位于殼體內(nèi)部，故又稱為由于浮頭位于殼體內(nèi)部，故又稱為內(nèi)浮頭式熱交換器內(nèi)浮頭式熱交換器。浮頭與管板法蘭連接有相當(dāng)大的面浮頭與管板法蘭連接有相當(dāng)大的面積，使殼體直徑增大，在管束與殼積，使殼體直徑增大，在管束與殼體之間形成了阻力較小的環(huán)形通道，體之間形成了阻力較小的環(huán)形通道，部分流體將由此處旁通而不參加熱部分流體將由此處旁通而不參加熱交換過(guò)程。交換過(guò)程。1、類型和標(biāo)準(zhǔn)、類型和標(biāo)準(zhǔn)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)對(duì)于管子和殼體溫差大，殼程介質(zhì)對(duì)于管子和殼體溫差大，殼程介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)垢的情況，浮頭式腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)垢的情況

8、，浮頭式熱交換器能很好適應(yīng)。熱交換器能很好適應(yīng)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬消耗量多。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬消耗量多。1、類型和標(biāo)準(zhǔn)、類型和標(biāo)準(zhǔn)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)(4)填料函式熱交換器填料函式熱交換器一端與管板固定而另一端管板一端與管板固定而另一端管板可在填料函中滑動(dòng)的熱交換器。可在填料函中滑動(dòng)的熱交換器。實(shí)際上它是將浮頭露在殼體外實(shí)際上它是將浮頭露在殼體外面的浮頭式熱交換器，所以又面的浮頭式熱交換器，所以又稱稱外浮頭式熱交換器外浮頭式熱交換器。填料密封處容易泄露，故不宜填料密封處容易泄露，故不宜用于易揮發(fā)、易爆、有毒和高用于易揮發(fā)、易爆、有毒和高壓流體的熱交換。壓流體

9、的熱交換。制造復(fù)雜、安裝不便。制造復(fù)雜、安裝不便。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管式熱交換器的主要組合部件管式熱交換器的主要組合部件有前端管箱、殼體和后端結(jié)構(gòu)有前端管箱、殼體和后端結(jié)構(gòu)(也稱后端管箱也稱后端管箱)三部分，三部分，詳細(xì)分類及代號(hào)見(jiàn)圖詳細(xì)分類及代號(hào)見(jiàn)圖2.5。前端管箱前端管箱是是固定的固定的，而，而后端管箱后端管箱可以是可以是固定的固定的，也可，也可以是以是浮動(dòng)浮動(dòng)的，取決于管子和殼體之間的允許熱應(yīng)力。的，取決于管子和殼體之間的允許熱應(yīng)力。前端管箱和后端管箱選擇的主要標(biāo)準(zhǔn)是熱應(yīng)力、運(yùn)行前端管箱和后端管箱選擇的主要標(biāo)準(zhǔn)是熱應(yīng)力、運(yùn)行壓力、清潔性、危險(xiǎn)

10、性和成本。壓力、清潔性、危險(xiǎn)性和成本。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管式熱交換器的主要組合部件管式熱交換器的主要組合部件TEMA已發(fā)展了一套代號(hào)系統(tǒng)來(lái)標(biāo)記管殼式熱交換器的已發(fā)展了一套代號(hào)系統(tǒng)來(lái)標(biāo)記管殼式熱交換器的主要類型。主要類型。該代號(hào)系統(tǒng)中，各換熱器用三個(gè)字母組合來(lái)表示，第該代號(hào)系統(tǒng)中，各換熱器用三個(gè)字母組合來(lái)表示，第一個(gè)字母代表前端管箱類型，第二個(gè)字母代表殼體類一個(gè)字母代表前端管箱類型，第二個(gè)字母代表殼體類型，第三個(gè)字母代表尾端管箱類型。一些常用的管殼型，第三個(gè)字母代表尾端管箱類型。一些常用的管殼式換熱器有式換熱器有AES、BES、CFU、AKT和和AJ

11、W。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器標(biāo)準(zhǔn)管殼式熱交換器標(biāo)準(zhǔn)管殼式熱交換器的使用歷史悠久，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)管殼式熱交換器的使用歷史悠久，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用普遍，因而對(duì)它的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢修和管理用普遍，因而對(duì)它的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢修和管理都已積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)，各國(guó)在此基礎(chǔ)上形成了都已積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)，各國(guó)在此基礎(chǔ)上形成了各自的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。各自的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。l美國(guó)的美國(guó)的TEMAl日本的日本的JIS B8249l英國(guó)的英國(guó)的BS 5500l歐洲和其他地方標(biāo)準(zhǔn)歐洲和其他地方標(biāo)準(zhǔn)l我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管殼式換熱器管殼式換熱器(

12、GB151-1999)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)6AES500-1.6-54-4I25管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管子構(gòu)成管子構(gòu)成傳熱面?zhèn)鳠崦?，它的材料根?jù)工作壓力、溫度和流體腐蝕，它的材料根據(jù)工作壓力、溫度和流體腐蝕性、流體對(duì)材料的脆化作用及毒性等決定，可選碳鋼、合金性、流體對(duì)材料的脆化作用及毒性等決定，可選碳鋼、合金鋼、銅、塑料、石墨等。鋼、銅、塑料、石墨等。2、管子在管板上的固定與排列、管子在管板上的固定與排列(1) 管子在管板上的固定管子在管板上的固定固定方法要保證連接牢固，常用的方法有脹管法和焊接法。固定方法要

13、保證連接牢固，常用的方法有脹管法和焊接法。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)(2) 管子在管板上的排列管子在管板上的排列應(yīng)考慮下列原則應(yīng)考慮下列原則l 保證管板有必要的強(qiáng)度，而且管子和管板的連接要堅(jiān)保證管板有必要的強(qiáng)度，而且管子和管板的連接要堅(jiān)固和緊密；固和緊密；l 設(shè)備要盡量緊湊，以便減小管板和殼體的直徑，并使設(shè)備要盡量緊湊，以便減小管板和殼體的直徑，并使管外空間的流通截面減小，以便提高管外流體的流速；管外空間的流通截面減小，以便提高管外流體的流速；l 要使制造、安裝和修理、維護(hù)簡(jiǎn)便。要使制造、安裝和修理、維護(hù)簡(jiǎn)便。以上關(guān)鍵在于管子的排列方式和管間距的正確選擇。

14、以上關(guān)鍵在于管子的排列方式和管間距的正確選擇。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)(2) 管子在管板上的排列管子在管板上的排列以上關(guān)鍵在于管子的排列方式和管間距的正確選擇。以上關(guān)鍵在于管子的排列方式和管間距的正確選擇。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)(2) 管子在管板上的排列管子在管板上的排列以上關(guān)鍵在于管子的排列方式和管間距的正確選擇。以上關(guān)鍵在于管子的排列方式和管間距的正確選擇。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)(3) 換熱管中心距換熱管中心距管板上兩個(gè)管子中心線的距離稱為換熱管中心距。管板上兩個(gè)管子

15、中心線的距離稱為換熱管中心距。中心距的大小主要與管板強(qiáng)度和清洗管子外表所需中心距的大小主要與管板強(qiáng)度和清洗管子外表所需間隙、管子在管板上的固定方法有關(guān)。間隙、管子在管板上的固定方法有關(guān)。一般管間距與管子外徑的比率在一般管間距與管子外徑的比率在1.25-2.00之間。最小值之間。最小值限定在限定在1.25。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)(4) 布管限定圓布管限定圓按照上述方法排列管子時(shí)，熱交換器管束外緣直徑受殼體內(nèi)徑的限制，按照上述方法排列管子時(shí)，熱交換器管束外緣直徑受殼體內(nèi)徑的限制，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要將管束外緣置于布管限定圓之內(nèi)，其直徑因此在設(shè)計(jì)時(shí)要將管束外緣置于

16、布管限定圓之內(nèi)，其直徑DL的大小按的大小按結(jié)構(gòu)型式而異。結(jié)構(gòu)型式而異。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)(4) 布管限定圓布管限定圓管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管板是管殼式熱交換器關(guān)鍵零件之一，常用的為管板是管殼式熱交換器關(guān)鍵零件之一，常用的為圓形平板圓形平板。它的合理設(shè)計(jì)，對(duì)于節(jié)省材料和加工制造都有重要意義。它的合理設(shè)計(jì)，對(duì)于節(jié)省材料和加工制造都有重要意義。3、管板、管板管板和殼體的連接有可拆和不可拆兩種。管板和殼體的連接有可拆和不可拆兩種。固定管板式常用不可拆卸連接，兩固定管板式常用不可拆卸連接，兩端的管板直接端的管板直接焊

17、于外殼焊于外殼上并延伸到上并延伸到殼體周圍之外兼作法蘭。殼體周圍之外兼作法蘭。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管板是管殼式熱交換器關(guān)鍵零件之一，常用的為圓形平板。管板是管殼式熱交換器關(guān)鍵零件之一，常用的為圓形平板。它的合理設(shè)計(jì)，對(duì)于節(jié)省材料和加工制造都有重要意義。它的合理設(shè)計(jì)，對(duì)于節(jié)省材料和加工制造都有重要意義。3、管板、管板管板和殼體的連接有可拆和不可拆兩種。管板和殼體的連接有可拆和不可拆兩種。對(duì)于對(duì)于U形管和浮頭式，為使殼程便于清洗，形管和浮頭式，為使殼程便于清洗，將管板夾在殼體法蘭和管箱法蘭之間，構(gòu)將管板夾在殼體法蘭和管箱法蘭之間，構(gòu)成可拆連接。成可拆連接

18、。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管板受力復(fù)雜，影響管板強(qiáng)度的因素很多，分析、計(jì)算公式管板受力復(fù)雜，影響管板強(qiáng)度的因素很多，分析、計(jì)算公式繁復(fù)。繁復(fù)。3、管板、管板導(dǎo)致采用不同的簡(jiǎn)化假設(shè)，以致相同條件下用各國(guó)規(guī)范計(jì)算導(dǎo)致采用不同的簡(jiǎn)化假設(shè)，以致相同條件下用各國(guó)規(guī)范計(jì)算公式得出管板的厚度差別很大。公式得出管板的厚度差別很大。GB151-1999中有中有 明確的規(guī)定：明確的規(guī)定：管板與管子用脹接法時(shí)：管板的最小厚度管板與管子用脹接法時(shí)：管板的最小厚度(不包括腐蝕裕度不包括腐蝕裕度)按表按表2.4規(guī)定；焊接法時(shí)，最小厚度要滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的規(guī)定；焊接法時(shí)，最小厚度要

19、滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的要求且不小于要求且不小于12mm。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管板受力復(fù)雜，影響管板強(qiáng)度的因素很多，分析、計(jì)算公式管板受力復(fù)雜，影響管板強(qiáng)度的因素很多，分析、計(jì)算公式繁復(fù)。繁復(fù)。3、管板、管板管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管板受力復(fù)雜，影響管板強(qiáng)度的因素很多，分析、計(jì)算公式管板受力復(fù)雜，影響管板強(qiáng)度的因素很多，分析、計(jì)算公式繁復(fù)。繁復(fù)。3、管板、管板管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)在管箱內(nèi)安裝分程隔板是為了將熱交換器的管程分為若干流在管箱內(nèi)安裝分程隔板是為了將熱交換器的管程

20、分為若干流程。流程的組織應(yīng)盡量使程。流程的組織應(yīng)盡量使每一程的管數(shù)大致相等每一程的管數(shù)大致相等。4、分程隔板、分程隔板據(jù)據(jù)GB1151-1999規(guī)定，所采取的程數(shù)有規(guī)定，所采取的程數(shù)有1、2、4、6、8、10、12等七種。等七種。從熱膨脹角度出發(fā)，最好使相鄰程間平均壁溫之差不超過(guò)從熱膨脹角度出發(fā)，最好使相鄰程間平均壁溫之差不超過(guò)28oC。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)在管箱內(nèi)安裝分程隔板是為了將熱交換器的管程分為若干流在管箱內(nèi)安裝分程隔板是為了將熱交換器的管程分為若干流程。流程的組織應(yīng)盡量使每一程的管數(shù)大致相等。程。流程的組織應(yīng)盡量使每一程的管數(shù)大致相等。4、

21、分程隔板、分程隔板管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)為了提高流體的為了提高流體的流速和湍流流速和湍流程度，程度，強(qiáng)化殼程流體的傳熱強(qiáng)化殼程流體的傳熱，在，在管外空間常裝設(shè)折流板。管外空間常裝設(shè)折流板。5、折流板、折流板折流板還有折流板還有支撐管束、防止管束振動(dòng)和彎曲的作用支撐管束、防止管束振動(dòng)和彎曲的作用，又裝設(shè)，又裝設(shè)簡(jiǎn)單，故應(yīng)用普遍。簡(jiǎn)單，故應(yīng)用普遍。常用形式有弓形、盤(pán)環(huán)形兩種。常用形式有弓形、盤(pán)環(huán)形兩種。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板、折流板管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板

22、、折流板弓形折流板在臥式熱交換器中的排弓形折流板在臥式熱交換器中的排列分為缺口上下方向交替排列和缺列分為缺口上下方向交替排列和缺口左右方向交替排列，如圖?？谧笥曳较蚪惶媾帕?，如圖。宜用于全是單相的清潔物料時(shí)。宜用于全是單相的清潔物料時(shí)。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板、折流板(a)若氣體中含少量液體時(shí)，應(yīng)在若氣體中含少量液體時(shí)，應(yīng)在缺口朝上的折流板的最低處開(kāi)通液缺口朝上的折流板的最低處開(kāi)通液口；口；(b)若液體中含少量氣體時(shí)，應(yīng)在若液體中含少量氣體時(shí)，應(yīng)在缺口朝下的折流板的最高處開(kāi)通氣缺口朝下的折流板的最高處開(kāi)通氣口；口；(c)臥式換熱器，冷凝器和重沸

23、器臥式換熱器，冷凝器和重沸器的殼程流體為氣液共存或液體中含的殼程流體為氣液共存或液體中含有固體物料時(shí)，折流板缺口應(yīng)垂直有固體物料時(shí)，折流板缺口應(yīng)垂直左右布置，并在折流板最低處開(kāi)通左右布置，并在折流板最低處開(kāi)通液口。液口。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板、折流板弓形折流板的缺口和板間距的大小是影響傳熱效果和壓降的弓形折流板的缺口和板間距的大小是影響傳熱效果和壓降的兩個(gè)重要因素。兩個(gè)重要因素。缺口高度應(yīng)使缺口高度應(yīng)使流體通過(guò)缺口流體通過(guò)缺口時(shí)與時(shí)與橫過(guò)管束時(shí)的流速橫過(guò)管束時(shí)的流速相近相近，缺口大小是按缺口大小是按切去的弓形弦高切去的弓形弦高占占?xì)んw內(nèi)徑殼體

24、內(nèi)徑的百分比來(lái)確定的百分比來(lái)確定的。的。缺口弦高一般為殼體內(nèi)徑的缺口弦高一般為殼體內(nèi)徑的20-45%。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板、折流板折流板間距要適中：折流板間距要適中：間距小，可保證流體橫掠管束，提高換熱系數(shù)。但若過(guò)小，間距小，可保證流體橫掠管束，提高換熱系數(shù)。但若過(guò)小，又會(huì)增加流動(dòng)阻力，難于檢修和清洗；又會(huì)增加流動(dòng)阻力，難于檢修和清洗；間距大，則使流體難于垂直流過(guò)管束，使換熱系數(shù)下降。間距大，則使流體難于垂直流過(guò)管束，使換熱系數(shù)下降。弓形折流板的間距一般不應(yīng)小于殼體內(nèi)徑的弓形折流板的間距一般不應(yīng)小于殼體內(nèi)徑的1/5，且不小，且不小于于50m

25、m，最大則不超過(guò)表，最大則不超過(guò)表2.5的規(guī)定，且不超過(guò)圓筒內(nèi)的規(guī)定，且不超過(guò)圓筒內(nèi)徑。徑。兩塊管板與端部?jī)蓧K折流板的距離通常兩塊管板與端部?jī)蓧K折流板的距離通常大于中間大于中間一些折流一些折流板的距離，以便為殼程進(jìn)出口提供額外空間。板的距離，以便為殼程進(jìn)出口提供額外空間。中間折流板除特殊要求外，一般在管子的有效長(zhǎng)度上作中間折流板除特殊要求外，一般在管子的有效長(zhǎng)度上作等等距離布置距離布置。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板、折流板折流板間距要適中折流板間距要適中管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板、折流板為防振并能承受

26、拆換管子時(shí)的扭拉作用，折流板須為防振并能承受拆換管子時(shí)的扭拉作用，折流板須有一定的厚度，有一定的厚度，GB151-1999中規(guī)定如下表。中規(guī)定如下表。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板、折流板折流板的安裝和固定通折流板的安裝和固定通過(guò)過(guò)拉桿拉桿和和定距管定距管實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。拉桿直徑與換熱管外徑拉桿直徑與換熱管外徑有關(guān)。有關(guān)。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)5、折流板、折流板折流板的安裝和固定通過(guò)折流板的安裝和固定通過(guò)拉桿拉桿和和定距管定距管實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。拉桿直徑與換熱管外徑有關(guān)。拉桿直徑與換熱管外徑有關(guān)。管殼式熱交換器的類型、

27、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)6、擋管和旁路擋板、擋管和旁路擋板 是為防止流體短路而設(shè)立的構(gòu)件。是為防止流體短路而設(shè)立的構(gòu)件。擋管是兩端堵死的管子，安置在擋管是兩端堵死的管子，安置在相應(yīng)于分程隔板槽后面相應(yīng)于分程隔板槽后面的位置上的位置上，每根擋管占據(jù)一根換熱管的位置，但不穿過(guò)，每根擋管占據(jù)一根換熱管的位置，但不穿過(guò)管板，用點(diǎn)焊的方式固定于折流板。通常每隔管板，用點(diǎn)焊的方式固定于折流板。通常每隔3-4排管排管子安排一根擋管。子安排一根擋管。旁路擋板可以減小管束外環(huán)間隙的短路，用它增加阻力，旁路擋板可以減小管束外環(huán)間隙的短路，用它增加阻力，迫使大部分流體通過(guò)管束進(jìn)行熱交換。迫使大部分

28、流體通過(guò)管束進(jìn)行熱交換。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)6、擋管和旁路擋板、擋管和旁路擋板管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)7、防沖板與導(dǎo)流筒、防沖板與導(dǎo)流筒防沖板防沖板一般用在殼側(cè)入口噴嘴的下面。目的是保護(hù)入口一般用在殼側(cè)入口噴嘴的下面。目的是保護(hù)入口附近的最上一排管子，避免從噴嘴到管子的由于高流速附近的最上一排管子，避免從噴嘴到管子的由于高流速的流動(dòng)噴射所引起的腐蝕、氣蝕以及振動(dòng)。的流動(dòng)噴射所引起的腐蝕、氣蝕以及振動(dòng)。管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)7、防沖板與導(dǎo)流筒、防沖板與導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒在

29、立式熱交換器中，為使流體更均勻地流入管間，在立式熱交換器中，為使流體更均勻地流入管間，防止流體對(duì)進(jìn)口段管束的沖刷，并減小遠(yuǎn)離接管處的死區(qū)，防止流體對(duì)進(jìn)口段管束的沖刷，并減小遠(yuǎn)離接管處的死區(qū)，提高傳熱效果，可裝設(shè)導(dǎo)流筒。提高傳熱效果，可裝設(shè)導(dǎo)流筒。第二章第二章 管殼式熱交換器管殼式熱交換器l 管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)l管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算l管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算l管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算l管殼式熱交換器的合理設(shè)計(jì)管殼式熱交換器的合理設(shè)計(jì)l管殼式熱交換器的設(shè)計(jì)程序管殼式熱交

30、換器的設(shè)計(jì)程序l管殼式冷凝器與蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)管殼式冷凝器與蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)l高、低溫?zé)峤粨Q器綜述高、低溫?zé)峤粨Q器綜述管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算的任務(wù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的任務(wù)在于確定設(shè)備的主要尺寸，主要包括下列各項(xiàng)：在于確定設(shè)備的主要尺寸，主要包括下列各項(xiàng)：(1)計(jì)算管程流通截面積，包括確定管子尺寸，數(shù)目及程數(shù)，計(jì)算管程流通截面積，包括確定管子尺寸，數(shù)目及程數(shù)，并選擇管子的排列方式；并選擇管子的排列方式；(2)確定殼體直徑；確定殼體直徑；(3)計(jì)算殼程流通截面積；計(jì)算殼程流通截面積；(4)計(jì)算進(jìn)出口連接管尺寸。計(jì)算進(jìn)出口連接管尺寸。管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)

31、構(gòu)計(jì)算1、管程流通截面積的計(jì)算、管程流通截面積的計(jì)算計(jì)算的基本方程是計(jì)算的基本方程是連續(xù)性方程連續(xù)性方程，單管程單管程熱交換器的管程流熱交換器的管程流通截面積為：通截面積為：2tttt, mAM 式中：式中：2tt3ttmkg skg mm sAM管 程 流 通 截 面 積 ，管 程 流 體 的 質(zhì) 量 流 量 ，/管 程 流 體 的 密 度 ，/管 程 流 體 的 流 速 ，/所需管數(shù)所需管數(shù)n為：為：2tiin4ddmA 管 子 內(nèi) 徑 ，管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算1、管程流通截面積的計(jì)算、管程流通截面積的計(jì)算為滿足熱計(jì)算所需的傳熱面為滿足熱計(jì)算所需的傳熱面Fm2，每

32、根管子的長(zhǎng)度，每根管子的長(zhǎng)度L應(yīng)為應(yīng)為dn,mdmLF式中， 為管子的計(jì)算直徑，。一般情況下，管子的計(jì)算直徑取一般情況下，管子的計(jì)算直徑取換熱系數(shù)小的那一側(cè)的換熱系數(shù)小的那一側(cè)的，只有在兩側(cè)的換熱系數(shù)相近時(shí)才取平均直徑作為計(jì)算直只有在兩側(cè)的換熱系數(shù)相近時(shí)才取平均直徑作為計(jì)算直徑。徑。目前所采用的換熱器管長(zhǎng)與殼體直徑之比，一般在目前所采用的換熱器管長(zhǎng)與殼體直徑之比，一般在4-25之間，通常為之間，通常為6-10。管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算1、管程流通截面積的計(jì)算、管程流通截面積的計(jì)算GB151-1999推薦的管長(zhǎng)采用：推薦的管長(zhǎng)采用：1.0、1.5、 2.0、 2.5、3.

33、0、4.5、 6.0、7.5、 9.0、 12.0等。等。dn,mdmLF式中， 為管子的計(jì)算直徑， 。若用上式計(jì)算的若用上式計(jì)算的L過(guò)長(zhǎng)時(shí)，就應(yīng)做成多流程的熱交換器。當(dāng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)，就應(yīng)做成多流程的熱交換器。當(dāng)管子的長(zhǎng)度選定為管子的長(zhǎng)度選定為l后，所需的管程數(shù)后，所需的管程數(shù)Zt可按下式確定：可按下式確定：tttnn-mn-ZL lZL管 子 根 數(shù) 為管 程 總 長(zhǎng) ，每 程 管 數(shù) 。管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算2、殼體直徑的確定、殼體直徑的確定在確定殼體直徑時(shí)，應(yīng)先確定內(nèi)徑。殼體內(nèi)徑與管子的排列在確定殼體直徑時(shí)，應(yīng)先確定內(nèi)徑。殼體內(nèi)徑與管子的排列方式密切相關(guān)。排列管子時(shí)，

34、要考慮方式密切相關(guān)。排列管子時(shí)，要考慮每一拉桿每一拉桿也占一根管子也占一根管子的位置。在多程熱交換器中，的位置。在多程熱交換器中，分程隔板和縱向隔板分程隔板和縱向隔板所占位置所占位置也增大了殼體內(nèi)徑。也增大了殼體內(nèi)徑。確定內(nèi)徑最可靠的方法是通過(guò)確定內(nèi)徑最可靠的方法是通過(guò)作圖作圖，得到的內(nèi)徑應(yīng)整圓，得到的內(nèi)徑應(yīng)整圓到標(biāo)準(zhǔn)尺寸。到標(biāo)準(zhǔn)尺寸。外徑通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算，按照鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)外徑通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算，按照鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)(GB150-1998)的規(guī)定加以確定。的規(guī)定加以確定。管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算3、殼程流通截面積的計(jì)算、殼程流通截面積的計(jì)算目的是確定縱向隔板或折流板的數(shù)目與尺

35、寸。目的是確定縱向隔板或折流板的數(shù)目與尺寸。管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算3、殼程流通截面積的計(jì)算、殼程流通截面積的計(jì)算目的是確定縱向隔板或折流板的數(shù)目與尺寸。目的是確定縱向隔板或折流板的數(shù)目與尺寸。管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算3、殼程流通截面積的計(jì)算、殼程流通截面積的計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算4、進(jìn)出口連接管直徑的計(jì)算、進(jìn)出口連接管直徑的計(jì)算第二章第二章 管殼式熱交換器管殼式熱交換器l 管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)l管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算l管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼

36、式熱交換器的傳熱計(jì)算l管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算l管殼式熱交換器的合理設(shè)計(jì)管殼式熱交換器的合理設(shè)計(jì)l管殼式熱交換器的設(shè)計(jì)程序管殼式熱交換器的設(shè)計(jì)程序l管殼式冷凝器與蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)管殼式冷凝器與蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)l高、低溫?zé)峤粨Q器綜述高、低溫?zé)峤粨Q器綜述熱交換器傳熱計(jì)算的目的熱交換器傳熱計(jì)算的目的 在于使所設(shè)計(jì)的熱交換器能在傳熱系數(shù)、傳熱面在于使所設(shè)計(jì)的熱交換器能在傳熱系數(shù)、傳熱面 積、平均溫差等方面的綜合結(jié)果滿足積、平均溫差等方面的綜合結(jié)果滿足傳熱方程式傳熱方程式 的要求。的要求。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、傳熱系數(shù)的確定設(shè)

37、計(jì)熱交換器時(shí)的主要困難是設(shè)計(jì)熱交換器時(shí)的主要困難是確定傳熱系數(shù)確定傳熱系數(shù) 傳熱面非常復(fù)雜傳熱面非常復(fù)雜 沖刷傳熱面的條件多種多樣沖刷傳熱面的條件多種多樣 流體溫度沿傳熱面變化很多流體溫度沿傳熱面變化很多 傳熱面的非等溫性等傳熱面的非等溫性等管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、傳熱系數(shù)的確定確定傳熱系數(shù)主要有以下三種方法確定傳熱系數(shù)主要有以下三種方法 選用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) -由設(shè)計(jì)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參考書(shū)籍選用工藝由設(shè)計(jì)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參考書(shū)籍選用工藝條件相仿、設(shè)備類型類似的傳熱系數(shù)值作為設(shè)計(jì)依據(jù)。條件相仿、設(shè)備類型類似的傳熱系數(shù)值作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)測(cè)定 -

38、比較可靠，不僅可以為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，而且比較可靠，不僅可以為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，而且可以了解設(shè)備性能，但實(shí)際測(cè)得的數(shù)值只能在與使用可以了解設(shè)備性能，但實(shí)際測(cè)得的數(shù)值只能在與使用條件相同的情況下使用。條件相同的情況下使用。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、傳熱系數(shù)的確定確定傳熱系數(shù)主要有以下三種方法確定傳熱系數(shù)主要有以下三種方法 通過(guò)計(jì)算通過(guò)計(jì)算 在缺乏合適的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，或需要知道比較在缺乏合適的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，或需要知道比較準(zhǔn)確的數(shù)值時(shí)，傳熱系數(shù)只能通過(guò)計(jì)算。但也會(huì)與實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)值時(shí)，傳熱系數(shù)只能通過(guò)計(jì)算。但也會(huì)與實(shí)際值有出入，因?yàn)橛?jì)算公式不完全準(zhǔn)確、污垢熱阻也際值有出入，因?yàn)?/p>

39、計(jì)算公式不完全準(zhǔn)確、污垢熱阻也不易準(zhǔn)確估計(jì)等原因。不易準(zhǔn)確估計(jì)等原因。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、傳熱系數(shù)的確定圓管傳熱屬于圓筒壁面的傳熱問(wèn)題，由于各層傳熱面積不同，圓管傳熱屬于圓筒壁面的傳熱問(wèn)題，由于各層傳熱面積不同，必須注明是以哪側(cè)面積為準(zhǔn)計(jì)算的傳熱系數(shù)。必須注明是以哪側(cè)面積為準(zhǔn)計(jì)算的傳熱系數(shù)。 例如對(duì)光滑圓管，以外表面積為準(zhǔn)時(shí)有例如對(duì)光滑圓管，以外表面積為準(zhǔn)時(shí)有若以內(nèi)表面積為準(zhǔn)時(shí)有若以內(nèi)表面積為準(zhǔn)時(shí)有管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、傳熱系數(shù)的確定管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、

40、傳熱系數(shù)的確定一般情況下管壁都比較薄，故也可用以下近似公式計(jì)算一般情況下管壁都比較薄，故也可用以下近似公式計(jì)算傳熱系數(shù)：傳熱系數(shù)：以外表面為準(zhǔn)時(shí)以外表面為準(zhǔn)時(shí)管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、傳熱系數(shù)的確定一般情況下管壁都比較薄，故也可用以下近似公式計(jì)算一般情況下管壁都比較薄，故也可用以下近似公式計(jì)算傳熱系數(shù)：傳熱系數(shù)：以內(nèi)表面為準(zhǔn)時(shí)以內(nèi)表面為準(zhǔn)時(shí)管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、傳熱系數(shù)的確定管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算1、傳熱系數(shù)的確定、傳熱系數(shù)的確定管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算2、

41、換熱系數(shù)的確定、換熱系數(shù)的確定1）管內(nèi)、外換熱系數(shù)）管內(nèi)、外換熱系數(shù) - 通過(guò)公式計(jì)算比較可靠通過(guò)公式計(jì)算比較可靠流體流過(guò)各種形式壁面時(shí)的換熱系數(shù)，一般是在試驗(yàn)基流體流過(guò)各種形式壁面時(shí)的換熱系數(shù)，一般是在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，把它的變化規(guī)律用礎(chǔ)上，把它的變化規(guī)律用努塞爾努塞爾或或傳熱因子傳熱因子與與雷諾數(shù)雷諾數(shù)之之間的關(guān)系式或線圖的形式表示出來(lái)。間的關(guān)系式或線圖的形式表示出來(lái)。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算2、換熱系數(shù)的確定、換熱系數(shù)的確定1）管內(nèi)、外換熱系數(shù)）管內(nèi)、外換熱系數(shù) - 通過(guò)公式計(jì)算比較可靠通過(guò)公式計(jì)算比較可靠科恩傳熱因子科恩傳熱因子柯?tīng)柋緜鳠嵋蜃涌聽(tīng)柋緜鳠嵋蜃觾烧咧g的關(guān)

42、系兩者之間的關(guān)系管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管內(nèi)換熱時(shí)科恩傳熱因子與雷諾數(shù)的關(guān)系管內(nèi)換熱時(shí)科恩傳熱因子與雷諾數(shù)的關(guān)系管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算對(duì)于殼側(cè)換熱的計(jì)算，特別是在殼側(cè)裝有折流板時(shí)，對(duì)于殼側(cè)換熱的計(jì)算，特別是在殼側(cè)裝有折流板時(shí)，由于其中流動(dòng)由于其中流動(dòng)并非典型的錯(cuò)流并非典型的錯(cuò)流，而且由于，而且由于旁路和泄旁路和泄漏的存在漏的存在，使流動(dòng)的復(fù)雜性大為增加，因而歷來(lái)有，使流動(dòng)的復(fù)雜性大為增加，因而歷來(lái)有不少學(xué)者對(duì)殼側(cè)傳熱進(jìn)行多方面的研究，取得不同不少學(xué)者對(duì)殼側(cè)傳熱進(jìn)行多方面的研究，取得不同的成果，以下

43、介紹一些主要的計(jì)算方法。的成果，以下介紹一些主要的計(jì)算方法。2、換熱系數(shù)的確定、換熱系數(shù)的確定管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算(1) 無(wú)折流板無(wú)折流板 一般按縱向流過(guò)管束考慮，求得當(dāng)量直徑后再一般按縱向流過(guò)管束考慮，求得當(dāng)量直徑后再按管內(nèi)流動(dòng)公式計(jì)算。按管內(nèi)流動(dòng)公式計(jì)算。2、換熱系數(shù)的確定、換熱系數(shù)的確定(2) 盤(pán)環(huán)折流板，盤(pán)環(huán)折流板，Re=32 104管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算(3) 弓形折流板弓形折流板 應(yīng)用最為普遍，占主導(dǎo)地位的一種折流板，因應(yīng)用最為普遍，占主導(dǎo)地位的一種折流板，因 而對(duì)其研究較早、較多。而對(duì)其研究較早、較多。2、換熱系數(shù)的確定、換熱

44、系數(shù)的確定對(duì)于管殼式換熱器，柯?tīng)柋驹缭趯?duì)于管殼式換熱器，柯?tīng)柋驹缭?933年就首先提年就首先提出以理想管束數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)式，對(duì)于具有折流出以理想管束數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)式，對(duì)于具有折流板的實(shí)際熱交換器，其情況遠(yuǎn)比理想管束復(fù)雜，因板的實(shí)際熱交換器，其情況遠(yuǎn)比理想管束復(fù)雜，因而他的公式在使用中有很大誤差。而他的公式在使用中有很大誤差。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算(3) 弓形折流板弓形折流板 對(duì)于管殼式換熱器，柯?tīng)柋驹缭趯?duì)于管殼式換熱器，柯?tīng)柋驹缭?933年就首先提年就首先提出以理想管束數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)式，對(duì)于具有折流出以理想管束數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)式，對(duì)于具有折流板的實(shí)際熱交換器，其

45、情況遠(yuǎn)比理想管束復(fù)雜，因板的實(shí)際熱交換器，其情況遠(yuǎn)比理想管束復(fù)雜，因而他的公式在使用中有很大誤差。而他的公式在使用中有很大誤差。理想管束：指管子與折流板上的管孔之間、殼體內(nèi)理想管束：指管子與折流板上的管孔之間、殼體內(nèi)壁與折流板的外緣之間、殼體內(nèi)壁與管壁外緣之間壁與折流板的外緣之間、殼體內(nèi)壁與管壁外緣之間均無(wú)間隙的換熱管束。均無(wú)間隙的換熱管束。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算(3) 弓形折流板弓形折流板 1949年，多諾霍發(fā)表了在柯?tīng)柋娟P(guān)聯(lián)式基礎(chǔ)上改年，多諾霍發(fā)表了在柯?tīng)柋娟P(guān)聯(lián)式基礎(chǔ)上改進(jìn)的方法。進(jìn)的方法。1950年，科恩在多諾霍基礎(chǔ)上做了些改進(jìn)，該計(jì)年，科恩在多諾霍基礎(chǔ)上做了些

46、改進(jìn)，該計(jì)算式的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)考慮了傳熱問(wèn)題以及殼程算式的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)考慮了傳熱問(wèn)題以及殼程-管程流管程流動(dòng)、溫度分布、結(jié)垢及結(jié)構(gòu)等問(wèn)題，是一個(gè)比較完動(dòng)、溫度分布、結(jié)垢及結(jié)構(gòu)等問(wèn)題，是一個(gè)比較完整的設(shè)計(jì)公式。整的設(shè)計(jì)公式。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算(3) 弓形折流板弓形折流板 科恩提出，對(duì)于缺口高度為科恩提出，對(duì)于缺口高度為25%，Re=2000106時(shí)，時(shí)，該式過(guò)去深受設(shè)計(jì)人員歡迎，但還是過(guò)于該式過(guò)去深受設(shè)計(jì)人員歡迎，但還是過(guò)于 簡(jiǎn)化，雖然換熱系簡(jiǎn)化，雖然換熱系數(shù)精度還可以，但壓降相差較遠(yuǎn)。數(shù)精度還可以，但壓降相差較遠(yuǎn)。廷克廷克(Tinker)在在1947年提出了一個(gè)引人注目

47、的殼側(cè)流體流年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路，每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算廷克廷克(Tinker)在在1947年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路，每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。流路流路A:由于由于管子與折管子與折流板上的管孔間存在間流板上的管孔

48、間存在間隙隙，而折流板前后存在，而折流板前后存在壓差所造成的泄漏，隨壓差所造成的泄漏，隨著管外壁的結(jié)垢而減小。著管外壁的結(jié)垢而減小。在環(huán)隙間內(nèi)流動(dòng)有非常在環(huán)隙間內(nèi)流動(dòng)有非常高的換熱系數(shù)，但降低高的換熱系數(shù)，但降低了主流速度，了主流速度，對(duì)傳熱不對(duì)傳熱不利。利。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算廷克廷克(Tinker)在在1947年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路，每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。流路流路B:這是真正橫

49、向這是真正橫向流過(guò)管束的流路，它是流過(guò)管束的流路，它是對(duì)傳熱和阻力影響最大對(duì)傳熱和阻力影響最大的一項(xiàng)。的一項(xiàng)。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算廷克廷克(Tinker)在在1947年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路，每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。流路流路C:管束最外層管管束最外層管子與殼體之間存在間隙子與殼體之間存在間隙而產(chǎn)生的旁路。此旁路而產(chǎn)生的旁路。此旁路流量可達(dá)相當(dāng)大的數(shù)值。流量可達(dá)相當(dāng)大的數(shù)值。設(shè)置旁路擋板

50、，可改善設(shè)置旁路擋板，可改善此流路對(duì)傳熱的不利影此流路對(duì)傳熱的不利影響。響。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算廷克廷克(Tinker)在在1947年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路，每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。流路流路D:由于由于折流板和折流板和殼體內(nèi)壁間存在一定間殼體內(nèi)壁間存在一定間隙所形成的漏流，它不隙所形成的漏流，它不但對(duì)傳熱不利，而且會(huì)但對(duì)傳熱不利，而且會(huì)使溫度產(chǎn)生相當(dāng)大的畸使溫度產(chǎn)生相當(dāng)大的畸變，特別是

51、在層流時(shí)。變，特別是在層流時(shí)。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算廷克廷克(Tinker)在在1947年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流年提出了一個(gè)引人注目的殼側(cè)流體流動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為動(dòng)模型，它將殼側(cè)流體分為錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路錯(cuò)流、漏流及旁流等幾種流路，每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。每個(gè)流路各有自己的特點(diǎn)，如圖所示。流路流路E:對(duì)于多管程，對(duì)于多管程，若形成多管程的隔板設(shè)若形成多管程的隔板設(shè)置在主橫向流的方向上，置在主橫向流的方向上，它將會(huì)造成一股或多股它將會(huì)造成一股或多股旁路。此時(shí)，若在旁路旁路。此時(shí)，若在旁路走廊中設(shè)置一定量的擋走廊中設(shè)置一定量的擋板，可以得到

52、一定的改板，可以得到一定的改善。善。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算廷克于廷克于1958年提出一種設(shè)計(jì)算法，但由于不易理解且繁瑣，年提出一種設(shè)計(jì)算法，但由于不易理解且繁瑣，未獲得普遍使用，但其流動(dòng)模型卻成為其他一些先進(jìn)算法的未獲得普遍使用，但其流動(dòng)模型卻成為其他一些先進(jìn)算法的物理基礎(chǔ)。物理基礎(chǔ)。貝爾于貝爾于1960年執(zhí)筆寫(xiě)出美國(guó)特拉華大學(xué)經(jīng)過(guò)多年研究所得年執(zhí)筆寫(xiě)出美國(guó)特拉華大學(xué)經(jīng)過(guò)多年研究所得的殼程計(jì)算科研實(shí)驗(yàn)報(bào)告，又于的殼程計(jì)算科研實(shí)驗(yàn)報(bào)告，又于1963年提出最終報(bào)告。其后年提出最終報(bào)告。其后又加以改進(jìn)。又加以改進(jìn)。 該方法的特點(diǎn)是利用大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引入各流路的修正系該方法的

53、特點(diǎn)是利用大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引入各流路的修正系數(shù)，是目前公開(kāi)發(fā)表的各種方法中最先進(jìn)的一種，以下將介數(shù)，是目前公開(kāi)發(fā)表的各種方法中最先進(jìn)的一種，以下將介紹該方法的主要內(nèi)容。紹該方法的主要內(nèi)容。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算在介紹該方法之前，除了了解前述結(jié)構(gòu)參數(shù)外，還須解決其在介紹該方法之前，除了了解前述結(jié)構(gòu)參數(shù)外，還須解決其他一些結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算。他一些結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算(8) 流體流過(guò)缺口的流通面積流體流過(guò)缺口的流通面積Ab，見(jiàn)式（，見(jiàn)式（2.13）及）及 （2.14），）， Ab為該兩式

54、相減后的值。為該兩式相減后的值。(9) 缺口的當(dāng)量直徑缺口的當(dāng)量直徑DW（用于（用于Re 100的情況），這個(gè)值僅僅的情況），這個(gè)值僅僅在計(jì)算層流區(qū)內(nèi)（在計(jì)算層流區(qū)內(nèi)（ Re 100 ）的壓降時(shí)才需要。）的壓降時(shí)才需要。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算在明確結(jié)構(gòu)參數(shù)后，貝爾法計(jì)算殼程換熱系數(shù)的過(guò)程如下在明確結(jié)構(gòu)參數(shù)后，貝爾法計(jì)算殼程換熱系數(shù)的過(guò)程如下:(1)由圖由圖2.28查出在熱交換器中心線處，假定殼程流體全部錯(cuò)查出在熱交換器中心線處，假定殼程流體全部錯(cuò)流流過(guò)管束，在此理想管束中純錯(cuò)流時(shí)的柯?tīng)柋緜鳠嵋蜃恿髁鬟^(guò)管束，在此理想管束中純錯(cuò)流時(shí)的柯?tīng)柋緜鳠嵋蜃觠H。管殼式熱交換器的傳

55、熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算(2)由圖由圖2.29查取折流板缺口的校正因子查取折流板缺口的校正因子jc， jc是是Fc的函數(shù)，對(duì)于的函數(shù)，對(duì)于缺口處不排管的結(jié)構(gòu)，缺口處不排管的結(jié)構(gòu)， jc =1.管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算(6) 當(dāng)雷諾數(shù)較低時(shí)當(dāng)雷諾數(shù)較低時(shí)(殼程殼程Re 100)，將出現(xiàn)逆向溫度梯度，將出現(xiàn)逆向溫度梯度， 采用校正因子采用校正因子jr，以考慮其影響。，以考慮其影響

56、。 當(dāng)當(dāng)Re 20 時(shí)，從圖時(shí)，從圖2.32查取查取jr= jr*。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算當(dāng)當(dāng)20Re 100時(shí)，先從圖時(shí)，先從圖2.32中查得中查得jr* ，再?gòu)膱D，再?gòu)膱D2.33查取查取jr 。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算2）與換熱系數(shù)有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題）與換熱系數(shù)有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題（1）定性溫度）定性溫度 準(zhǔn)則數(shù)中的物性都隨流體溫度的變化而變化，因而所有準(zhǔn)則數(shù)中的物性都隨流體溫度的變化而變化，因而所有準(zhǔn)則方程中都指明了以哪個(gè)溫度為準(zhǔn)的物性參數(shù)，用此溫準(zhǔn)則方程中都指明了以哪個(gè)溫度為準(zhǔn)的物性參數(shù)，用此溫度以

57、確定物性，此即定性溫度。度以確定物性，此即定性溫度。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算2）與換熱系數(shù)有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題）與換熱系數(shù)有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題（1）定性溫度）定性溫度 定性溫度的取法大致有：定性溫度的取法大致有： （a）取流體的平均溫度為定性溫度；）取流體的平均溫度為定性溫度； （b）取壁面溫度為定性溫度；）取壁面溫度為定性溫度； （c）取流體和壁面的平均溫度為定性溫度。）取流體和壁面的平均溫度為定性溫度。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算2）與換熱系數(shù)有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題）與換熱系數(shù)有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題（1）定性溫度）定性溫度 對(duì)于油類及其他高粘度流體，由于加熱或冷卻過(guò)程中粘對(duì)

58、于油類及其他高粘度流體，由于加熱或冷卻過(guò)程中粘度要發(fā)生很大變化，這是若用流體進(jìn)出口的算術(shù)平均溫度度要發(fā)生很大變化，這是若用流體進(jìn)出口的算術(shù)平均溫度作為定性溫度，往往會(huì)使換熱系數(shù)的數(shù)值有很大的誤差，作為定性溫度，往往會(huì)使換熱系數(shù)的數(shù)值有很大的誤差，雖然可以采用分段計(jì)算，但其工作量很大。雖然可以采用分段計(jì)算，但其工作量很大。 因而工業(yè)上常采用卡路里溫度來(lái)計(jì)算管內(nèi)、外流體的因而工業(yè)上常采用卡路里溫度來(lái)計(jì)算管內(nèi)、外流體的換熱系數(shù)。換熱系數(shù)。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算（1）定性溫度）定性溫度 用卡路里溫度來(lái)計(jì)算的公式如下：用卡路里溫度來(lái)計(jì)算的公式如下：管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式

59、熱交換器的傳熱計(jì)算（2）定型尺寸）定型尺寸 de=4A/UA-流體的流通截面積流體的流通截面積U-濕周邊或熱周邊長(zhǎng)濕周邊或熱周邊長(zhǎng)通常選取對(duì)流體運(yùn)動(dòng)或傳熱發(fā)生通常選取對(duì)流體運(yùn)動(dòng)或傳熱發(fā)生主導(dǎo)影響主導(dǎo)影響的尺寸作為的尺寸作為定型尺寸。定型尺寸。管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算（3）粘度修正）粘度修正 為了考慮非定溫流動(dòng)和熱流方向?qū)Q熱的影響，常乘有為了考慮非定溫流動(dòng)和熱流方向?qū)Q熱的影響，常乘有 因子的修正項(xiàng)?；蛘咴跍?zhǔn)則方程式中的因子的修正項(xiàng)?；蛘咴跍?zhǔn)則方程式中的Pr項(xiàng)對(duì)項(xiàng)對(duì) 加熱和冷卻采用不同的方次。加熱和冷卻采用不同的方次。 此修正項(xiàng)常由于壁溫未知而要用試差法；此修正項(xiàng)常由于

60、壁溫未知而要用試差法； 但也可以采用近似值：但也可以采用近似值： 液體被加熱時(shí)，取液體被加熱時(shí)，取 ，被冷卻時(shí)取，被冷卻時(shí)取 氣體，不論加熱或冷卻均可取氣體，不論加熱或冷卻均可取nmffwwPr,Prnfw1.05nfw0.95nfw1.00管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算（4）同時(shí)存在對(duì)流換熱與輻射換熱的處理）同時(shí)存在對(duì)流換熱與輻射換熱的處理 如果流體是具有輻射能力的氣體（如煙氣）且溫度較高時(shí)，如果流體是具有輻射能力的氣體（如煙氣）且溫度較高時(shí)，則需要考慮流體與壁面之間的輻射換熱，可將其并入對(duì)流換熱，則需要考慮流體與壁面之間的輻射換熱，可將其并入對(duì)流換熱，用總換熱系數(shù)來(lái)處理。

61、這是總換熱系數(shù)寫(xiě)成用總換熱系數(shù)來(lái)處理。這是總換熱系數(shù)寫(xiě)成管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算（3）壁溫的計(jì)算）壁溫的計(jì)算 選擇熱交換器的類型和管子材料以及考慮熱膨脹的補(bǔ)充時(shí)選擇熱交換器的類型和管子材料以及考慮熱膨脹的補(bǔ)充時(shí)均需要知道壁溫。在一般情況下，壁溫可通過(guò)下面的公式確定：均需要知道壁溫。在一般情況下，壁溫可通過(guò)下面的公式確定：管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算（3）壁溫的計(jì)算）壁溫的計(jì)算 從式可見(jiàn)，要事先知道從式可見(jiàn)，要事先知道換熱系數(shù)換熱系數(shù)才能計(jì)算壁溫，而在某些才能計(jì)算壁溫，而在某些情況下又需要在情況下又需要在已知壁溫已知壁溫的條件下才能計(jì)算換熱系數(shù)。于是工

62、的條件下才能計(jì)算換熱系數(shù)。于是工程上一般采用試算法對(duì)壁溫和換熱系數(shù)進(jìn)行共同計(jì)算，即程上一般采用試算法對(duì)壁溫和換熱系數(shù)進(jìn)行共同計(jì)算，即管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算（3）壁溫的計(jì)算）壁溫的計(jì)算 管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算第二章第二章 管殼式熱交換器管殼式熱交換器l 管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)管殼式熱交換器的類型、標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)l管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算管殼式熱交換器的結(jié)構(gòu)計(jì)算l管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算管殼式熱交換器的傳熱計(jì)算l管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算l管殼式熱交換器的合理設(shè)計(jì)

63、管殼式熱交換器的合理設(shè)計(jì)l管殼式熱交換器的設(shè)計(jì)程序管殼式熱交換器的設(shè)計(jì)程序l管殼式冷凝器與蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)管殼式冷凝器與蒸發(fā)器的工作特點(diǎn)l高、低溫?zé)峤粨Q器綜述高、低溫?zé)峤粨Q器綜述管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算熱交換器內(nèi)流動(dòng)阻力引起的壓降，是衡量運(yùn)行熱交換器內(nèi)流動(dòng)阻力引起的壓降，是衡量運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效果經(jīng)濟(jì)效果的一個(gè)的一個(gè)重要指標(biāo)。如果壓降大，消耗的功率多，就需要配備功率較大重要指標(biāo)。如果壓降大，消耗的功率多，就需要配備功率較大的動(dòng)力設(shè)備來(lái)補(bǔ)償因壓力降低所消耗的能量。的動(dòng)力設(shè)備來(lái)補(bǔ)償因壓力降低所消耗的能量。由流體力學(xué)可知，產(chǎn)生流動(dòng)阻力的原因與影響因素可歸納為：由流體力學(xué)可知，

64、產(chǎn)生流動(dòng)阻力的原因與影響因素可歸納為：流體流體具有粘性具有粘性，流動(dòng)時(shí)存在著，流動(dòng)時(shí)存在著內(nèi)摩擦內(nèi)摩擦，是產(chǎn)生流動(dòng)阻力的根源；，是產(chǎn)生流動(dòng)阻力的根源；固定的管壁或其他形狀的固體壁面，促使流動(dòng)的流體內(nèi)部發(fā)生固定的管壁或其他形狀的固體壁面，促使流動(dòng)的流體內(nèi)部發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為流動(dòng)阻力的產(chǎn)生提供了條件。相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為流動(dòng)阻力的產(chǎn)生提供了條件。所以，流動(dòng)阻力的大小與所以，流動(dòng)阻力的大小與流體本身的物理性質(zhì)、流動(dòng)狀況及壁流體本身的物理性質(zhì)、流動(dòng)狀況及壁面的形狀面的形狀等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算換熱器中的流動(dòng)阻力可分兩部分，即流體與壁面間的換熱器中的流動(dòng)阻

65、力可分兩部分，即流體與壁面間的摩擦阻摩擦阻力力；流體在流動(dòng)過(guò)程中，由于方向改變或速度突然改變所產(chǎn)；流體在流動(dòng)過(guò)程中，由于方向改變或速度突然改變所產(chǎn)生的生的局部阻力局部阻力。管殼式熱交換器的管程阻力和殼程阻力必須計(jì)算，由于阻力管殼式熱交換器的管程阻力和殼程阻力必須計(jì)算，由于阻力的單位可表示成壓力的單位，故一般用壓降的單位可表示成壓力的單位，故一般用壓降p表示。如果阻表示。如果阻力過(guò)大，超過(guò)允許的范圍時(shí)，則需修改設(shè)計(jì)，以便使所設(shè)計(jì)力過(guò)大，超過(guò)允許的范圍時(shí)，則需修改設(shè)計(jì)，以便使所設(shè)計(jì)的熱交換器比較經(jīng)濟(jì)。管殼式熱交換器允許的壓降如表的熱交換器比較經(jīng)濟(jì)。管殼式熱交換器允許的壓降如表2.10所示。所示。管

66、殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的管程阻力和殼程阻力必須計(jì)算，由于阻力管殼式熱交換器的管程阻力和殼程阻力必須計(jì)算，由于阻力的單位可表示成壓力的單位，故一般用壓降的單位可表示成壓力的單位，故一般用壓降p表示。如果阻表示。如果阻力過(guò)大，超過(guò)允許的范圍時(shí)，則需修改設(shè)計(jì)，以便使所設(shè)計(jì)力過(guò)大，超過(guò)允許的范圍時(shí)，則需修改設(shè)計(jì)，以便使所設(shè)計(jì)的熱交換器比較經(jīng)濟(jì)。管殼式熱交換器允許的壓降如表的熱交換器比較經(jīng)濟(jì)。管殼式熱交換器允許的壓降如表2.10所示。所示。管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算1.管程阻力計(jì)算管程阻力計(jì)算管殼式熱交換器管程阻力包括沿程阻力、回彎阻力和進(jìn)、管殼式熱交換器管程阻力包括沿程阻力、回彎阻力和進(jìn)、出口連接管阻力等三部分，因而出口連接管阻力等三部分，因而管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算1.管程阻力計(jì)算管程阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算1.管程阻力計(jì)算管程阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算管殼式熱交換器的流動(dòng)阻力計(jì)算當(dāng)壓降較大，進(jìn)出口連接管壓降相對(duì)較小時(shí)，可略而不計(jì)。當(dāng)壓