今天给各位分享换热器设计的换热和壳知识，其中也会对换热器管程和壳程图示进行解释，器设如果能碰巧解决你现在面临的计换问题，别忘了关注本站，热器现在开始吧！管程
换热器设计的目的和意义
目的就是得到适合工况的换热器
换热器设计分为工艺选项和结构设计，工艺选项是换热和壳为了得到适合工况的最合理最有效也是最经济的换热器，一个有经验的器设工程师选择的换热器型式可以使成本节省10%~~50%，甚至更多。计换结构设计则是热器为了保证换热器的质量和运行寿命。
换热器设计的整个步骤是什么？
换热器的设计步骤为：选取换热设备的制造材料及牌号，进行材料的程图化学成分检验，机械性能合格后，换热和壳对钢板进行矫形，器设方法包括手工矫形，计换机械矫形及火焰矫形。
过程为：备料、划线、切割、边缘加工（探伤）、成型、组对、焊接、焊接质量检验、组装焊接。压力试验质量检验化工设备不仅在制造之前对原材料进行检验，而且在制造过程中要随时进行检查。
换热器的结构组成比较简单，主要由板片、垫片、固定压紧板、活动压紧板、导杆、夹紧螺柱和螺母、支柱、中间隔板等零部件组成。
使用须知：
1、保持管网的清洁。无论是在工作前还是工作完成后，都必须对管网进行清洁处理，这样做的目的是为了避免发生换热器堵塞的现象。还要注意及时对除污器以及过滤器的清洗，让整个工作顺利完成。
2、严格把关软化水。对于水质把关是相当重要的，在进行对软化水水质处理的前提下，首先要认真检查系统中的水和软化罐水质问题，确定合格后方可进行注入处理。
3、新系统检验。对于一些新系统来说，不能马上与换热器进行交替使用，首先需把新的系统在指定的时间段运行，让它有了一个运行模式后，此时方可以把换热器并入系统中使用，这样做的目的完全是为了避免管网中的杂质破坏换热器设备。
换热器的设计需要提供哪些参数
确定一台换热器需要什么数据？
1、冷、热介质名称（便于了解物性参数，如酸碱度、氯根含量、粘度、密度、导热系数、比热等）
2、冷、热介质的进出口温度
板式换热器及换热机组各种规格型号
3、冷、热介质的流量或其中一种的流量
4、冷、热介质压力损失要求
5、板式换热器固有特性，如板片材料、密封胶垫材料。
正常情况下，我们知道这些问题后，就能换算出换热面积，准确选型出合适用户工况的换热器型号规格。
换热器设计与选型应注意的问题是什么
换热器设计应注意：传热面积、传热系数选择要合理。
选型应注意：
1、板型选择
板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况，应选用阻力小的板型，反之选用阻力大的板型。根据流体压力和温度的情况，确定选择可拆卸式，还是钎焊式。确定板型时不宜选择单板面积太小的板片，以免板片数量过多，板间流速偏小，传热系数过低，对较大的换热器更应注意这个问题。
2、流程和流道的选择
流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道，而流道指板式换热器内，相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下，将若干个流道按并联或串联的方式连接起来，以形成冷、热介质通道的不同组合。
流程组合形式应根据换热和流体阻力计算，在满足工艺条件要求下确定。尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近，从而得到最佳的传热效果。因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。虽然板式换热器各板间流速不等，但在换热和流体阻力计算时，仍以平均流速进行计算。由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上，拆装方便。
3、压降校核
在板式换热器的设计选型使，一般对压降有一定的要求，所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降，需重新进行设计选型计算，直到满足工艺要求为止。
怎么设计换热器啊
可以利用平均温差法来进行换热器的设计，步骤如下：
1、初步布置换热面，并计算出相应的传热系数K
2、根据已知的进出口三个温度，利用热平衡方程来计算第四个温度
3、有进出口四个温度来确定平均温差t，计算时要保证修正系数￠具有合适的数值
4、最后由传热方程式求出所需的换热面积A，并核算换热面两侧流体的流动阻力（如阻力过大，改变方案重新设计）
列管式换热器课程设计
某生产过程中，需将6000
kg/h的油从140℃冷却至40℃，压力为0.3MPa；冷却介质采用循环水，循环冷却水的压力为0.4MPa，循环水入口温度30℃，出口温度为40℃。试设计一台列管式换热器，完成该生产任务。 1．确定设计方案 （1）选择换热器的类型 两流体温度变化情况：热流体进口温度140℃，出口温度40℃冷流体(循环水)进口温度30℃，出口温度40℃。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式式换热器。 （2）流动空间及流速的确定 由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使循环水走管程，油品走壳程。选用ф25×2.5的碳钢管，管内流速取ui=0.5m/s。 2．确定物性数据 定性温度：可取流体进口温度的平均值。 壳程油的定性温度为(℃)管程流体的定性温度为(℃)根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。 油在90℃下的有关物性数据如下： 密度
ρo=825
kg/m3定压比热容
cpo=2.22
kJ/(kg·℃)导热系数
λo=0.140
W/(m·℃)粘度
μo=0.000715
Pa·s循环冷却水在35℃下的物性数据： 密度
ρi=994
kg/m3定压比热容
cpi=4.08
kJ/(kg·℃)导热系数
λi=0.626
W/(m·℃)粘度
μi=0.000725
Pa·s3．计算总传热系数 （1）热流量 Qo=WocpoΔto=6000×2.22×(140-40)=1.32×106kJ/h=366.7(kW)（2）平均传热温差 (℃)（3）冷却水用量 (kg/h)（4）总传热系数K 管程传热系数
W/(m·℃)壳程传热系数 假设壳程的传热系数αo=290
W/(m2·℃)； 污垢热阻Rsi=0.000344
m2·℃/W
,
Rso=0.000172
m2·℃/W管壁的导热系数λ=45
W/(m·℃)
=219.5
W/(m·℃)
4．计算传热面积 (m2)考虑
15％的面积裕度，S=1.15×S′=1.15×42.8=49.2(m2)。 5．工艺结构尺寸 （1）管径和管内流速 选用ф25×2.5传热管(碳钢)，取管内流速ui=0.5m/s。 （2）管程数和传热管数 依据传热管内径和流速确定单程传热管数
按单程管计算，所需的传热管长度为(m)按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取传热管长L=6m，则该换热器管程数为(管程)传热管总根数
N=58×2=116(根)（3）平均传热温差校正及壳程数 平均传热温差校正系数
第2章
换热器设计按单壳程，双管程结构，温差校正系数应查有关图表。但R=10的点在图上难以读出，因而相应以1/R代替R，PR代替P，查同一图线，可得φΔt=0.82平均传热温差Δtm=φΔtΔ′tm=0.82×39=32(℃)（4）传热管排列和分程方法 采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列。取管心距t=1.25
d0，则 t=1.25×25=31.25≈32(mm)横过管束中心线的管数(根)（5）壳体内径 采用多管程结构，取管板利用率η＝0.7，则壳体内径为 (mm)圆整可取D＝450mm （6）折流板 采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的25％，则切去的圆缺高度为h＝0.25×450＝112.5(mm)，故可取h＝110
mm。 取折流板间距B＝0.3D，则B＝0.3×450＝135(mm)，可取B为150。 折流板数
NB=传热管长/折流板间距-1=6000/150-1=39(块)折流板圆缺面水平装配。 （7）接管 壳程流体进出口接管：取接管内油品流速为
u＝1.0
m/s，则接管内径为
取标准管径为50
mm。 管程流体进出口接管：取接管内循环水流速
u＝1.5
m/s，则接管内径为
6．换热器核算 （1）热量核算 ①壳程对流传热系数
对圆缺形折流板，可采用凯恩公式 当量直径，由正三角形排列得 (m) 壳程流通截面积 (m) 壳程流体流速及其雷诺数分别为
普兰特准数
粘度校正 W/(m2·℃) ②管程对流传热系数 管程流通截面积(m2) 管程流体流速
普兰特准数W/(m2·℃) ③传热系数K
=310.2
W/(m·℃)④传热面积S(m2)该换热器的实际传热面积Sp(
m2)该换热器的面积裕度为
传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。 （2）换热器内流体的流动阻力 ①管程流动阻力 ∑ΔPi=(ΔP1+ΔP2)FtNsNpNs=1,
Np=2,
Ft=1.5
由Re＝13628，传热管相对粗糙度0.01/20＝0.005，查莫狄图得λi＝0.037
W/m·℃， 流速ui＝0.497
m/s，ρ＝994
kg/m3，所以
管程流动阻力在允许范围之内。 ②壳程阻力 ∑ΔPo=(ΔP′1+ΔP′2)FtNsNs＝l，Ft＝l流体流经管束的阻力
流体流过折流板缺口的阻力
总阻力∑ΔPo＝1202＋636.2＝1838.2(Pa)＜10
kPa壳程流动阻力也比较适宜。 ③换热器主要结构尺寸和计算结果
换热器主要结构尺寸和计算结果见表2-13。 表2-13换热器主要结构尺寸和计算结果
换热器形式：固定管板式
管口表 换热面积（m2）:48 符号 尺寸 用途 连接型式 工艺参数 a DN80 循环水入口 平面 名称 管程 壳程 b DN80 循环水出口 平面 物料名称 循环水 油 c DN50 油品入口 凹凸面 操作压力，MPa 0.4 0.3 d DN50 油品出口 凹凸面 操作温度，℃ 29/39 140/40 e DN20 排气口 凹凸面 流量，kg/h 32353 6000 f DN20 放净口 凹凸面 流体密度，kg/m3 994 825 附图
流速，m/s
0.497
0.137
传热量，kW
366.7
总传热系数，W/m2·K
310.2
传热系数，W/m2·K
2721
476
污垢系数，m2·K/W
0.000344
0.000172
阻力降，MPa
0.00173
0.00184
程数
2
1
推荐使用材料
碳钢
碳钢
管子规格
ф25×2.5
管数116
管长mm:6000
管间距，mm
32
排列方式
正三角形
折流板型式
上下
间距，mm
150
切口高度25%
壳体内径，mm
450
保温层厚度，mm
热交换设备
换热器设计的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于换热器管程和壳程图示、换热器设计的信息别忘了在本站进行查找喔。