压缩气体换热器设计及计算，工程师大爱！
作者： 来源： 日期：2022/7/18 16:29:39 人气：850
压缩气体换热器设计及计算
换热器就是用于存在温度差的流体间的热交换设备，换热器中至少有两种流体，温度较高则放出热量，反之则吸收热量。换热器依据传热原理和实现热交换的方法一般分为间壁式、混合式、蓄热式三类。其中间壁式换热器应用最广。它又可分为管式换热器、板式换热器、翅片式换热器、热管换热器等。其中以管式（包括蛇管式、套管式、管壳式等）换热器应用最普遍。列管式和板式，各有优点，列管式是一种传统的换热器，广泛应用于化工、石油、能源等设备;板式则以其高效、紧凑的特点大量应用于工业当中。列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用，主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。该换热器用循环冷却水冷却，冬季操作时，其进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温度和壳体温度之差较大，确定选用浮头式换热器。从两物流的操作压力看，应使混合气体走管程，循环冷却水走壳程。但由于循环冷却水较易结垢，若其流速太低，将会加快污垢增长速度，使换热器的热流量下降，所以从总体考虑，应使循环冷却水走管程，热空气走壳程。
对于一般气体和水等低黏度流体，其定性温度可取流体进出口温度的平均值。选用Φ25*2.5mm较高冷拔传热管(碳钢),差下表取管内流速1.2/iums 按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。现取l=6m，则该换热器的管程数为 由于平均传热温差校正系数大于0.8，同时壳程流体流量较大，故取单壳程合适。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。采用多管程结构，壳体内径可按下式估算。取管板利用率η=0.75用圆缺折流板，去弓形之流板圆缺高度为壳体内径的25%，则切去的圆缺高度为
可取B为400mm
管程流体流速和离诺数分别为污垢热阻和管壁热阻。管外侧污垢热阻
换热器的面积裕度
由Re=16407.6，传热管对粗糙度0.2/20=0.01。
由于该换热器壳程流体的操作压力较高，所以壳程流体的阻力也比较合适。经过设计出来了这个浮头式换热器。此换热器选用Φ52.5mm的碳钢管，管径较大，易于清洗，因考虑到管程流体易结垢，故选用此种类型的管，而且压降不是很大，所以选用较合理；本换热器的缺点就是不可承受较大压力流体的换热，而且排列的管子数不多，故处理能力有限。不过总体来说，按此方式设计及计算能有借鉴作用。
