大三制藥化工原理熱新傳熱

7.1間壁式換熱器的類型（1）夾套式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，但傳熱面積小，傳熱效率低。為提高傳熱效果，可在釜內(nèi)安裝攪拌器、蛇管。廣泛用于反應(yīng)過程的加熱、冷卻。6.7

換熱器（2）沉浸式蛇管換熱器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，能承受高壓，可用耐腐蝕材料制成。缺點(diǎn)：管外給熱系數(shù)小。廣泛適用于高壓下的傳熱，強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的傳熱等。（3）套管式換熱器（并流、逆流）優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，能承受高壓，傳熱系數(shù)大，應(yīng)用方便。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不緊湊，金屬消耗大。廣泛應(yīng)用于超高壓生產(chǎn)過程，適用于換熱量不大的情況。

（4）列管式（管殼式）換熱器

主要由殼體、管束、管板和封頭等部分組成。（多管程、殼程）根據(jù)所采取的溫差補(bǔ)償措施，換熱器可分為以下幾種型式：固定管板式、浮頭式、U形管式

固定管板式結(jié)構(gòu)簡單成本低，殼程檢修和清洗困難。殼層流體必須是清潔、易產(chǎn)生垢層和腐蝕小。浮頭式有熱補(bǔ)償作用，并便于清洗，檢修。但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價高。

U型管式結(jié)構(gòu)較浮頭式簡單，但管程不易清洗。適用于高壓氣體的換熱。6.7.2

列管式換熱器的設(shè)計和選用1.設(shè)計應(yīng)考慮的問題（1）流體通道的選擇走管程：

高壓，有腐蝕，不潔凈易結(jié)垢走殼程：

飽和蒸汽，要求散熱動畫（2）管徑，管長，管子排列管徑兩種規(guī)格：

f

25×2.5mm，f19×2mm管長四種規(guī)格：1.5，2，3，6（m）排列方式選擇考慮：湍動與清洗便利

（3）折流擋板選擇：擋板的間距取殼體直徑0.2-1.0倍類型：圓缺形、圓盤形作用：

增加管外a0支撐管束的作用標(biāo)準(zhǔn)：G：150，300，600(mm)

F：150，200，300，480，600(mm)

2、列管式換熱器給熱系數(shù)（1）管程（管內(nèi)）ai

b=0.4

被加熱

0.3

被冷卻（2）殼程（管外、管隙）a0

有折流板時，用寇恩Kern公式：

使用寇恩公式應(yīng)注意：(a)適用范圍：圓缺形折流板，Re>2000;(b)定性溫度;(c)定性尺寸3、換熱器壓降計算

判別換熱器性能標(biāo)準(zhǔn)：

K大，Δp?。?）管程壓降ΔPtΔP=直管阻力+局部阻力

=ft：管程結(jié)垢校正系數(shù)當(dāng)流量一定時，而

兼顧傳熱與壓降6.7.3其它類型換熱器（1）板式換熱器螺旋板式換熱器優(yōu)點(diǎn)：傳熱效率高，不易堵塞，結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低。缺點(diǎn)：操作壓力、溫度不能太高，螺旋板難以維修。板式換熱器優(yōu)點(diǎn)：傳熱效率高，傳熱系數(shù)K大，結(jié)構(gòu)緊湊，操作靈活，安裝檢修方便。缺點(diǎn)：耐溫、耐壓性較差，易滲漏，處理量小。板翅式換熱器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)高度緊湊，傳熱效率高，允許較高的操作壓力。缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜，檢修清洗困難。（2）其他類型換熱器翅片管式換熱器特點(diǎn)：管外安裝翅片增加了傳熱面積、傳熱系數(shù)。

熱管式換熱器特點(diǎn)：有相變a大，結(jié)構(gòu)簡單，壁溫均勻。

例：qm1=1.5kg/s，r=395kJ/kg，T=60℃，管束n根

25×2.5mm,管內(nèi)河水t1=25℃，不計管外冷凝、管壁、垢層熱阻，Np=1求：(1)qm2；(2)n，L（u=1m/s）,(3)n不變，Np’=2，qm1’解：(1)從Δtm>10℃及防止水中鹽類析出為原則，選t2=38℃

℃

查附錄得ρ=995kg/m3，cp2=4.1kJ/kg·℃,λ=0.619W/m·℃，m=77.9×10-5Pa·s,Pr=5.25

由熱量衡算得qm1r=qm2cp2(t2-t1)(2)取水在管內(nèi)流速為1m/s左右，則

取n=36根驗(yàn)L/d=103>30~40(3)改為雙管程，流速變化，K也變化由（1）式得∵qm1r=qm2cp2(t2-t1)

習(xí)題：28,29,30,38學(xué)號個位數(shù)t1(℃)學(xué)號十位數(shù)流量(k