各种换热器设计详细说明书--原稿

广州博格制冷设备有限公司

Burg Cooling Equipment （Guangzhou）CO，LTD

图11 校正系数图

温差校正系数ε△t恒小于1,这是由于在列管换热器内增设了折流挡板及采用多管程，使得换热的冷、热流体在换热器内呈折流或错流，导致实际平均传热温差恒低于纯逆流时的平均传热温差。当ε△t值小于0.8时，则传热效率低，经济上不合理，操作不稳定。 原因: 换热器内出现温度交叉或温度逼近现象。

避免措施: 采用多个换热器串联或采用多壳程结构,换热器个数或所需的壳程数,可用图解法确定。

3、对流传热系数

4、污垢热阻

换热器的传热表面在经过一段时间运行后，壁面往往积一层污垢，对传热形成附加的热阻，称为污垢热阻，这层污垢热阻在计算传热系数K时一般不容忽视。由于污垢层的厚度及其热导率不易估计，通常根据经验确定污垢热阻。若管壁内、外侧表面上的污垢热阻分别用Rdi和Rd0表示，根据串联热阻叠加原则，式（4.6.2）变为：

污垢热阻往往对换热器的操作有很大影响，需要采取措施防止或减少污垢的积累或定期清洗。

张敏 020-82570340 15202005157 gzburg@126.com

广州博格制冷设备有限公司

Burg Cooling Equipment （Guangzhou）CO，LTD

污垢热阻Rd的大致范围

流体 水（u<1m/s,t<47℃) 蒸馏水 海水 清洁的水 未处理的凉水塔用水 已处理的凉水塔用水 已处理的锅炉用水 硬水、井水 水蒸汽 优质－不含油 劣质－不含油 污垢热阻Rd/(m2·℃·kw-1） 0.09 0.09 0.21 0.58 0.26 0.26 0.58 0.052 0.09 流体 水蒸汽 优质－不含油 劣质－不含油 往复机排出液体 处理过的盐水 有机物 燃料油 焦油 气体 空气 溶 污垢热阻Rd/(m2·℃·kw-1） 0.052 0.09 0.176 0.264 0.176 1.056 1.76 0.26～0.53 0.14

在进行换热器的传热计算时，常需先估计传热系数K。

列管式换热器中K值大致范围 热流体 水 轻油 重油 气体 水蒸汽冷凝 水蒸汽冷凝 低沸点烃类蒸汽冷凝 高沸点烃类蒸汽冷凝 水蒸汽冷凝 水蒸汽冷凝 水蒸汽冷凝

张敏 020-82570340 15202005157 gzburg@126.com

冷流体 水 水 水 水 水 气体 水 水 水沸腾 轻油沸腾 重油沸腾 传热系数 K/(W·m2·K-1) 850～1700 340～910 60～280 17～280 1420～4250 30～300 455～1140 60～170 2000～4250 455～1020 140～425 广州博格制冷设备有限公司

Burg Cooling Equipment （Guangzhou）CO，LTD

第二节 流体流动阻力(压强降)的计算

换热器管程及壳程的流动阻力，常常控制在一定允许范围内。若计算结果超过允许值时，则应修改设计参数或重新选择其他规格大换热器。按一般经验，对于液体常控制在104～105Pa范围内，对于气体则以103～104Pa为宜。此外，也可依据操作压力不同而有所差别，参考下表。 换热器操作允许压降△P 换热器操作压力P(Pa) <10 (绝压) 0～105 (表压) >105 (表压) 5允许压降△P 0.1P 0.5P >5X104 Pa (1) 管程流体阻力 管程阻力可按一般摩擦阻力公式求得。对于多程换热器，其总阻力 Δpi等于各程直管阻力、回弯阻力及进、出口阻力之和。一般进、出口阻力可忽略不计，故管程总阻力的计算式为:

张敏 020-82570340 15202005157 gzburg@126.com

广州博格制冷设备有限公司

Burg Cooling Equipment （Guangzhou）CO，LTD

每程直管阻力；

每程回弯阻力

；

式中 ΔPi、ΔPr------分别为直管及回弯管中因摩擦阻力引起的压强降，N/；

Ft-----结垢校正因数，无因次，对于φ25×2.5mm的管子，取为1.4，对φ19×2mm的管子，取为1.5；

Np-----管程数；

Ns-----串联的壳程数。

由此式可以看出，管程的阻力损失（或压降）正比于管程数Np的三次方，即

∝

对同一换热器，若由单管程改为两管程，阻力损失剧增为原来的8倍，而强制对流传热、湍流条件下

的表面传热系数只增为原来的1.74倍；若由单管程改为四管程，阻力损失增为原来的64倍，而表面传热系

数只增为原来的3倍。由此可见，在选择换热器管程数目时，应该兼顾传热与流体压降两方面的得失。 (2) 壳程流体阻力 现已提出的壳程流体阻力的计算公式虽然较多，但是由于流体的流动状况比较复杂，使所得的结果相差很多。下面介绍埃索法计算壳程压强的公式，即:

；

；

；

式中 ?Ps-壳程总阻力损失， ?Pip-流过管束的阻力损失，

-流过折流板缺口的阻力损失，

Fs-壳程阻力结垢校正系数，对液体可取Fs=1.15，对气体或可凝蒸汽取Fs=1.0； Ns-壳程数；

又管束阻力损失

折流板缺口阻力损失 式中

-折流板数目；

-横过管束中心的管子数，对于三角形排列的管束，；对于正方形排列的管

张敏 020-82570340 15202005157 gzburg@126.com