换热器的壳程和管程
换热器 壳程数-概述说明以及解释
换热器壳程数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于工业生产和生活中。
它通过传递热量来实现两种介质之间的能量转移，以满足不同系统的热平衡需求。
在换热器的设计和运行中，壳程数作为一个重要的参数起着关键作用。
壳程数是指换热器中流体流动的通道数量。
换热器根据介质流动的路径分为壳程和管程，通常壳程是相对较大的流道，而管程则是用于通过壳程流动的管道。
壳程数指的是壳程中的流体通道数量。
换热器的壳程数的选择和设计直接影响到换热器的性能和效果。
壳程数的选择需要考虑多种因素，如换热介质的性质、换热器的工作条件、换热效率的要求等。
壳程数的不同选择会影响到介质流动的速度、温度场分布以及传热系数等参数，从而影响到换热器的热交换效果。
在本文中，我们将探讨壳程数对换热器性能的影响因素和重要性。
我们将分析壳程数的定义与意义，深入了解壳程数对换热器传热效果的影响机理。
此外，我们还将展望未来对壳程数的研究和应用前景，以期为优化换热器设计和提高热交换效率提供新的思路和方法。
通过深入研究和分析壳程数相关的理论和实践，我们可以更加全面地认识到换热器壳程数在换热过程中的重要性。
相信本文的探讨将对换热器设计和优化提供有益的参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以写成以下形式：文章结构：本文包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了文章的背景和目的。
首先，引言中将简要说明换热器的基本原理以及其在工业中的应用广泛。
同时，介绍了本文将要探讨的主题——换热器的壳程数。
正文部分将深入探讨壳程数的定义与意义以及其影响因素。
首先，我们将详细介绍壳程数的定义，包括其涵义和计算方法。
其次，我们将探讨壳程数在换热器设计和性能评估中的重要性。
最后，我们会分析壳程数的影响因素，包括流体性质、换热器结构和工艺要求等方面。
结论部分将对本文的主要观点进行总结和展望。
首先，我们将总结出壳程数对换热器的重要性，并强调其在工业应用中的价值。
管壳式换热器走管程和壳程如何定
不是这么简单，需要考虑很多因素：宜走管内的流体：1）不洁净和易结垢的流体，因为管内清洗方便；2）腐蚀性的流体，因为可避免管子、壳体同时受腐蚀，且管子便于清洗和检修；3）压强高的流体，因为可以节省壳体材料；4）有毒的流体，因为可减少泄漏的机会。
宜走壳程的介质：1），因为可便于及时排除冷凝液，且蒸汽比较干净，清洗比较方便；2）被冷却的流体，因为可利用壳体散热，增强冷却效果；3）大的流体或流量小的流体，因为流体在折流板的作用下，可提高流动对流；4）对性结构的，若两流体的温差大，对流较大的介质走壳程，可减少。
换热器中管壳程介质的确定原则如下：1、不清洁的流体走管内，以便于清洗。
例如冷却水一般通入管内，因为冷却水常常用江河水或井水，比较脏，硬度较高、受热后容易结垢，在管内便于机械清洗。
此外管内流体易于维持高速，可避免悬浮颗粒的沉积。
2、流量小的流体，或传热系数小的流体走管内。
因管内截面一般比管间截面小，流速可高些，有利于提高传热系数。
3、有腐蚀性的流体走管内，这样只要管子、管板用耐腐蚀材料即可。
此外，管子便于检修。
4、压强高的流体走管内，因管子较宜承受高压。
5、高温或低温流体走管内，这样可以减少热量或冷量向周围大气散失而造成的热损失。
6、饱和蒸汽走管内，便于排除冷凝液。
冷热流体哪一个走管程，哪一个走壳程，需要考虑的因素很多，难以有统一的定则；但总的要求是首先要有利于传热和防腐，其次是要减少流体流动阻力和结垢，便于清洗等。
一般可参考如下原则并结合具体工艺要求确定。
(1)腐蚀性介质走管程，以免使管程和壳程材质都遭到腐蚀。
(2)有毒介质走管程，这样泄漏的机会少一些。
(3)流量小的流体走管程，以便选择理想的流速，流量大的流体宜走壳程。
(4)高温、高压流体走管程，因管子直径较小可承受较高的压力。
(5)容易结垢的流体在固定管板式和浮头式换热器中走管程、在u形管式换热器中走壳程，这样便于清洗和除垢；若是在冷却器中，一般是冷却水走管程、被冷却流体走壳程。
管壳式换热器的设计和选用的计算步骤
管壳式换热器的设计和选用的计算步骤设有流量为m h的热流体，需从温度T1冷却至T2，可用的冷却介质入口温度t1，出口温度选定为t2。
由此已知条件可算出换热器的热流量Q和逆流操作的平均推动力。
根据传热速率基本方程：当Q和已知时，要求取传热面积A必须知K和则是由传热面积A的大小和换热器结构决定的。
可见，在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下，选用或设计换热器必须通过试差计算，按以下步骤进行。
初选换热器的规格尺寸初步选定换热器的流动方式，保证温差修正系数大于0.8，否则应改变流动方式，重新计算。
计算热流量Q及平均传热温差△t m，根据经验估计总传热系数K估，初估传热面积A选取管程适宜流速，估算管程数，并根据A估的数值，确定换热管直径、长度及排列。
计算管、壳程阻力在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上，就可以计算管、壳程流速和阻力，看是否合理。
或者先选定流速以确定管程数N P和折流板间距B再计算压力降是否合理。
这时N P与B是可以调整的参数，如仍不能满足要求，可另选壳径再进行计算，直到合理为止。
核算总传热系数分别计算管、壳程表面传热系数，确定污垢热阻，求出总传系数K计，并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。
如果相差较多，应重新估算。
计算传热面积并求裕度根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差△t m，由总传热速率方程计算传热面积A0，一般应使所选用或设计的实际传热面积A P大于A020%左右为宜。
即裕度为20%左右，裕度的计算式为：某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中，为回收系统第一萃取塔釜液的热量，用其釜液将原料液从95℃预热至128℃，原料液及釜液均为乙醇，水溶液，其操作条件列表如下：表4-18设计条件数据试设计选择适宜的管壳式换热器。
解：a. 传热量Q以原料液为基准亦计入5%的热损失，按以下步骤求得传热量Q。
平均温度℃以上表中混合物的各物性分别由下式求得：混合物：Cp混合物热导率：W/(m℃)混合物密度：kg/m3混合物比热容：kJ/(kg℃)式中为组成为i的摩尔分率，为组分i的质量分率。
管壳式换热器
管/壳程设计压力（MPa），压力相等时只写Pt 公称直径(mm)，对釜式重沸器用分数表示， 分子为管箱内直径，分母为圆筒内直径
第一个字母代表前端管箱型式，第二个字母代表壳体型式， 第三个字母代表后端结构型式
管壳式换热器的类型、标准与结构
管壳式换热器的类型、标准与结构
粘度在10-3 Pa·s以下的低粘性液体，Ft=0. 应用虎克定律，可分别求出管子所受的压缩力和壳体所受的拉伸力。 拉杆是一根两端皆带螺纹的长杆，一端拧入管板，折流板穿在拉杆上，各折流板之间则以套在拉杆上的定距管来保持板间距离，最后 一块折流板用螺母拧在拉杆上紧固。 折流板泄漏校正系数Rl 折流板厚度：为了防振、并能承受拆换管子时的扭拉作用，折流板须有一定厚度。 旁路挡板的安装：旁路挡板厚度一般与折流板厚度相同，可将它嵌入折流板槽内，并点焊在每块折流板上。 第三个字母代表后端结构型式 管壳式换热器主要组合部件有前端管箱、壳体和后端结构(包括管束)三部分，三部分的不同组合，就形成结构不同的换热器。 当设备上无安装折流板的要求(如冷凝换热)时，应该安装一定数量的支持板，用来支撑换热管，防止它产生过大挠度。 解决方法：在外壳上装设膨胀节，减小但不能完全消除温差热应力，且在多程换热器中，这种方法不能照顾到管子的相对移动。 管壳式换热器的热补偿问题 具有膨胀节的固定管板式换热器 公称直径(mm)，对釜式重沸器用分数表示， 14因子来校正，则不论加热或冷却，均可取(mf/mw)0. 此修正项的计算，往往由于壁温未知而要用试算法； 显然，长管不便于拆换和清洗，增加程数则使构造复杂，并在无相变的换热器中引起平均温差的降低。 （3）当管束与壳体的温差太大而产生不同的热膨胀时，常会使管子与管板的接口脱开，从而发生流体的泄漏。 （1）传热面一定时，增加管长可使换热器直径减小，从而使换热器的成本有所降低。 (8) 折流板外缘与壳体内壁之间的泄漏面积Asb 管长应选用标准值：GBl51-1999推荐换热管长度为：l000、1500、2000、2500、3000、4500、6000、7500、9000、12000 mm等
换热器的选型
3、计算平均温差，并确定壳程数逆流温差由R和P查《化工原理》上册P234，图4－17得，又因，故可选单壳程的列管式换热器。
4、初选换热器的规格根据管间为循环水，管内为CO2，K值范围为17～280W/（㎡·℃），初选K＝62W/（㎡·℃），故初选固定管板式换热器规格尺寸如下：壳径D 1000mm 公称面积S 170.5㎡管程数Np 1管数n 749管长L 3m管子直径φ25×2.0mm（不锈钢管）管子排列方法正三角形换热器的实际传热面积S0＝nπd（L－0.1）＝749×3.14×0.025×2.9＝170.6㎡该换热器要求的总传热系数为：三、核算总传热系数K1、计算管程对流传热系数αi2、计算壳程对流传热系数αo换热器中心附近管排中流体流通面积为式中h——折流挡板间距，取150mm；t——管中心距，对φ25×2.0mm的管子，取t＝32mm。
因为W h＝30.5m3/h,所以由正三角形排列，得由于水被加热，所以3、确定污垢热阻查《化工原理》P384，得循环水 Rsi＝1.7197×10-4(m2·℃)/WCO2 Rs＝3.4394×10-4(m2·℃)/W4、总传热系数K管子材料选用不锈钢，取其导热系数λ＝16.5W/ (m2·℃)，所以W选用该换热器时，要求过程得总传热系数为62 W/ (m2·℃)，在传热任务书所规定得流动条件＝77.4W/ (m2·℃)，所选择的换热器安全系数为：下，计算出K符合的要求，则初选换热器合适。
五、流体流动阻力的计算1、管程流体阻力的计算式中、——分别为直管及回弯管中因摩擦阻力引起的压强降，Pa——结垢校正因数，无因此，对φ25×2mm的管子，取为1.4。
FiNp——管程数，Np＝1Ns——串联的壳程数，Ns＝12、壳程压强降式中——流体横过管束得压强降，Pa——流体通过折流板缺口的压强降，Pa——壳体压强降的结垢校正因数，无因次，对气体可取为1.0。
管壳式换热器谁走管程谁走壳程是怎么定的？
混和气体在℃下地有关物性数据如下（来自生产中地实测值）：
密度
定压比热容℃
热导率
粘度
循环水在℃下地物性数据：
密度㎏
定压比热容℃
热导率℃
粘度
二．确定设计方案
．选择换热器地类型
两流体温地变化情况：热流体进口温度℃出口温度℃；冷流体进口温度℃，出口温度为℃，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，估计该换热器地管壁温度和壳体温度之差较大，因此初步确定选用浮头式换热器.文档来自于网络搜索
管子在管板上排列地间距(指相邻两根管子地中心距)，随管子与管板地连接方法不同而异.通常，胀管法取(～)，且相邻两管外壁间距不应小于，即≥().焊接法取.文档来自于网络搜索
.管程和壳程数地确定当流体地流量较小或传热面积较大而需管数很多时，有时会使管内流速较低，因而对流传热系数较小.为了提高管内流速，可采用多管程.但是程数过多，导致管程流体阻力加大，增加动力费用；同时多程会使平均温度差下降；此外多程隔板使管板上可利用地面积减少，设计时应考虑这些问题.列管式换热器地系列标准中管程数有、、和程等四种.采用多程时，通常应使每程地管子数大致相等.文档来自于网络搜索
．计算管、壳程压强降根据初定地设备规格，计算管、壳程流体地流速和压强降.检查计算结果是否合理或满足工艺要求.若压强降不符合要求，要调整流速，再确定管程数或折流板间距，或选择另一规格地设备，重新计算压强降直至满足要求为止.文档来自于网络搜索
．核算总传热系数计算管、壳程对流传热系数α和α，确定污垢热阻和，再计算总传热系数'，比较得初始值和计算值，若'＝～，则初选地设备合适.否则需另设选值，重复以上计算步骤.文档来自于网络搜索
．流体流动阻力(压强降)地计算
列管式换热器流体通过管程和壳程依据什么来选择
列管式换热器流体通过管程和壳程依据什么来选择？
流体应走管程还是壳程，需要考虑多方面因素，不能提出一定规则，但总的原则是有利于传热，防止腐蚀，减少阻力，不易结垢，便于清扫。
由于管子容易清扫，强度较高，就抗腐蚀性来说，管子比壳体相对地要廉价些。
若易腐蚀的介质走壳程，那么壳程和管子一起被腐蚀。
因此，适宜走管程的流体有：①冷却水②易结垢或夹带有固体颗粒不清洁的流体（如油浆）③压力及温度较高和腐蚀性较强的流体④流量较小的流体（走管程可选择理想的流速，可以提高管程给热系数，缩小换热器尺寸）⑤粘度较大的流体（走管程可以减少压力降）⑥热流体或冷冻介质（走管程可以减少能量损失）。
由于壳程流过面积较大，因此走壳程的流体有：①要求经换热后压力损失小的流体②与适宜走管程的流体情况相反的流体。
管壳式换热器走管程和壳程如何定
不是这么简单，需要考虑很多因素：宜走管内的流体：1）不洁净和易结垢的流体，因为管内清洗方便；2）腐蚀性的流体，因为可避免管子、壳体同时受腐蚀，且管子便于清洗和检修；3）压强高的流体，因为可以节省壳体材料；4）有毒的流体，因为可减少泄漏的机会。
宜走壳程的介质：1）饱和蒸汽，因为可便于及时排除冷凝液，且蒸汽比较干净，清洗比较方便；2）被冷却的流体，因为可利用壳体散热，增强冷却效果；3）粘度大的流体或流量小的流体，因为流体在折流板的作用下，可提高流动对流传热系数；4）对于刚性结构的换热器，若两流体的温差大，对流传热系数较大的介质走壳程，可减少热应力。
换热器中管壳程介质的确定原则如下：1、不清洁的流体走管内，以便于清洗。
例如冷却水一般通入管内，因为冷却水常常用江河水或井水，比较脏，硬度较高、受热后容易结垢，在管内便于机械清洗。
此外管内流体易于维持高速，可避免悬浮颗粒的沉积。
2、流量小的流体，或传热系数小的流体走管内。
因管内截面一般比管间截面小，流速可高些，有利于提高传热系数。
3、有腐蚀性的流体走管内，这样只要管子、管板用耐腐蚀材料即可。
此外，管子便于检修。
4、压强高的流体走管内，因管子较宜承受高压。
5、高温或低温流体走管内，这样可以减少热量或冷量向周围大气散失而造成的热损失。
6、饱和蒸汽走管内，便于排除冷凝液。
冷热流体哪一个走管程，哪一个走壳程，需要考虑的因素很多，难以有统一的定则；但总的要求是首先要有利于传热和防腐，其次是要减少流体流动阻力和结垢，便于清洗等。
一般可参考如下原则并结合具体工艺要求确定。
(1)腐蚀性介质走管程，以免使管程和壳程材质都遭到腐蚀。
(2)有毒介质走管程，这样泄漏的机会少一些。
(3)流量小的流体走管程，以便选择理想的流速，流量大的流体宜走壳程。
(4)高温、高压流体走管程，因管子直径较小可承受较高的压力。
(5)容易结垢的流体在固定管板式和浮头式换热器中走管程、在u形管式换热器中走壳程，这样便于清洗和除垢；若是在冷却器中，一般是冷却水走管程、被冷却流体走壳程。
换热器的壳程和管程 -回复
换热器的壳程和管程-回复换热器是一种重要的热交换设备，用于在两种不同介质之间传递热量。
换热器由一个壳程和一个管程组成，每个部分都有不同的功能和特点。
壳程是换热器的外壳，主要用于容纳管束和支撑管束的内部结构。
壳程通常是一个圆柱形或方形的容器，由金属材料制成，具有优良的强度和耐压性能。
壳程的设计和结构可以根据具体的应用要求进行调整。
例如，可通过改变壳程的直径和长度来调整换热器的换热面积，以满足不同的换热需求。
壳程通常有进口和出口口，用于引入和排出热介质。
壳程内部常常还有流道，用于引导热介质在壳程内流动。
这些流道的形状和布局可以根据具体的换热需求进行设计，以确保热介质在壳程内能够均匀流动，并尽可能地接触到管束表面，以实现最大的热传递效率。
管束是壳程内的换热核心部分，用于与热介质进行热交换。
管束通常由一根或多根金属管子组成，这些管子通常是圆形的，具有较小的直径。
管束的数量和布局可以根据具体的换热需求进行调整，以实现最大的热传递效果。
管束中的管子通常是平行排列的，彼此之间的间距较小。
这种排列方式有助于增加管束的密度，提高换热器的换热效率。
此外，管束的管子通常是直通的，两端开口，这样可以方便热介质在管子内流动，从而实现热量的传递。
为了增加管束和壳程之间的热交换效果，壳程内常常还会装置一些附件，如折流板、挡板等。
这些附件的作用是改变壳程内的流动方向和速度，以增加热介质与管束之间的接触面积，从而提高热传递效率。
换热器的运行过程通常是这样的：首先，热介质通过壳程的进口流入壳程内部，然后在壳程内的流道中流动，并接触到管束表面，从而与管束中的管子进行热交换。
在热交换过程中，热量从热介质传递给管子内的冷介质，使冷介质的温度升高。
最后，热介质流出壳程的出口，完成整个换热过程。
总结起来，换热器的壳程和管程是实现热传递的关键部分。
壳程主要用于容纳和支撑管束，提供流道和附件以实现热介质的流动和接触。
管程则用于与热介质进行直接的热交换，通过管束中的管子将热量传递给冷介质。
管壳式换热器谁走管程谁走壳程是怎么定的？
请问：管壳式换热器谁走管程谁走壳程是怎么定的？宜走管内的流体1）不洁净和易结垢的流体，因为管内清洗方便2) 腐蚀性的流体，因为可避免管子、壳体同时受腐蚀，且管子便于清洗和检修3）压强高的流体，因为可以节省壳体材料4）有毒的流体，因为可减少泄漏的机会宜走壳程的介质：1）饱和蒸汽，因为可便于及时排除冷凝液，且蒸汽比较干净，清洗比较方便2）被冷却的流体，因为可利用壳体散热，增强冷却效果3) 粘度大的流体或流量小的流体，因为流体在折流板的作用下，可提高流动对流传热系数4）对于刚性结构的换热器，若两流体的温差大，对流传热系数较大的介质走壳程，可减少热应力。
求列管换热器的计算列管式换热器的设计计算1．流体流径的选择哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)(1) 不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。
(2) 腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。
(3) 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。
(4) 饱和蒸气宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸气较洁净，冷凝传热系数与流速关系不大。
(5) 被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。
(6) 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。
(7) 粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re(Re>100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。
在选择流体流径时，上述各点常不能同时兼顾，应视具体情况抓住主要矛盾，例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求，然后再校核对流传热系数和压强降，以便作出较恰当的选择。
2. 流体流速的选择增加流体在换热器中的流速，将加大对流传热系数，减少污垢在管子表面上沉积的可能性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增大，从而可减小换热器的传热面积。
热交换器原理与设计-管壳式热交换器设计 2.1-2.3
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圆盘-圆环形折流板
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图2-22 单弓形折流挡板
图2-24 圆盘—圆环形折流挡
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布置原则: a.一般应按等间距布置 b.管束两端的折流板尽可能靠近壳程进出口接管
c.间距：Lmin不小于0.2管内径Di，且不小于 50mm； Lmax不大于Di；
折流板缺口布置原则: a.壳程为单相清洁流体时，折流板缺口 (卧式） 应水平上下布置。 若气体中含有少量液体, 应在缺口朝上的 折流板最低处开设通液口; 若液体中含有少量气体，应在缺口朝下 的折流板最高处开通气口; b.壳程介质为气液共存或液体中含有固体 颗粒时，折流板应垂直左右布置，并在 折流板最低处开通液口;
管程数Zt为： Zt L/l
式中： l——所确定的管子的长度m L——管程总长，m；
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管子的总根数
nt nZt
式中： n——每程管数
流程数的选取：
流程数适中
过多
隔板在管板上占去过多的面积，管板排管数降低 增加流体穿过隔板垫片短路的机会
增加流体的转弯次数及流动阻力
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程数宜取偶数，以使流体的进、出口 连接管做在同一封头管箱上，便于制造。
条件: 当壳程进出口接管距管板较远，流体停滞区过大时， 应设置导流筒
分类：内导流筒和外导流筒两种。
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⑵折流板、支持板
①折流板
作用: a.提高壳程流体流速，增加湍动程度；使壳程流 直冲刷管束，提高壳程传热系数； b.减少结垢。 c.支承管束
结构形式 弓形 圆盘-圆环形 堰形折流板
体垂
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AC—两折流板间错流的流通截面积
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（3）盘环形折流板
环板圆孔处的流通面积a1
换热器壳程和管程壁面温度
换热器壳程与管程壁面温度的影响及优化策略摘要：本文旨在探讨换热器壳程和管程壁面温度的影响因素，并分析其对换热器性能的影响。
通过实验研究，我们发现壁面温度分布不均、热阻增加和传热效率下降等问题。
针对这些问题，我们提出了优化策略，包括改进结构设计、优化流体流动、强化传热等。
最后，我们通过实验验证了优化策略的有效性，为提高换热器的传热效率和节能减排提供了有益的参考。
关键词：换热器，壳程，管程，壁面温度，传热效率，优化策略一、引言换热器是化工、石油、制药等工业领域中广泛应用的设备，其主要功能是实现两种流体之间的热量传递。
换热器的性能直接影响着生产过程的能耗和效率。
壳程和管程是换热器中两种主要的流体通道，其壁面温度分布对传热效率和热阻有着重要影响。
因此，研究换热器壳程和管程壁面温度的影响因素及优化策略具有重要意义。
二、壳程和管程壁面温度的影响因素1. 流体性质：流体的导热系数、比热容和粘度等性质会影响流体与壁面之间的传热效率。
导热系数越大，传热效率越高；比热容越大，流体的吸热能力越强；粘度越小，流体的流动性越好，有利于热量的传递。
2. 流体速度：流体速度对传热效率有着重要影响。
速度过低会导致传热不充分，速度过高会增加流体的摩擦热阻，降低传热效率。
因此，选择合适的流体速度是关键。
3. 壁面材料：壁面材料的导热系数和厚度会影响热量在壁面内部的传递。
导热系数越大，厚度越小，热量传递越快。
4. 换热器结构：换热器的结构设计会影响流体的流动状态和传热效率。
如流体通道的形状、大小、布局等都会对传热效果产生影响。
三、壳程和管程壁面温度的问题及影响1. 壁面温度分布不均：由于流体性质、速度和换热器结构等因素的影响，壳程和管程壁面温度分布往往不均匀。
这种不均匀分布会导致局部热应力集中，增加设备损坏的风险。
2. 热阻增加：壁面温度的不均匀分布会导致热阻增加，降低传热效率。
热阻的增加会使传热过程变得更加困难，增加能耗。
3. 传热效率下降：由于壁面温度分布不均和热阻增加等问题，换热器的传热效率会受到影响。
管壳式换热器分析
应用：主要用于管子和壳体间温差大、壳程介质腐蚀性强、易
结垢的场合。由于结构复杂，金属消耗多，应用受到一定限制。
管壳式换热器的类型、标准与结构
4) 填料函式换热器
结构：使一端管板固定、而另一
管壳式换热器的类型、标准与结构
钢制管壳式换热器型号表示法
管壳式换热器主要组合部件有前端管箱、壳体和后端结构(包括 管束)三部分，三部分的不同组合，就形成结构不同的换热器。
DN P LN Nt t A Ps d Ns
Ⅰ（或Ⅱ）
Ⅰ级（或Ⅱ级）换热器 管/壳程数，单壳程只写Nt LN—公称长度（m）, d—换热管外径（mm） 公称换热面积（m2） 管/壳程设计压力（MPa），压力相等时只写Pt 公称直径(mm)，对釜式重沸器用分数表示， 分子为管箱内直径，分母为圆筒内直径 第一个字母代表前端管箱型式，第二个字母代表壳体型式， 第三个字母代表后端结构型式
焊接：在高温高压下能保持连接的紧密性，对管板孔的加工要
求较低，同时比胀管的工艺简便。适用高温、高压、易爆介质 缺点：（1）在焊接接头处的热应力可能造成应力腐蚀和破 裂；（2）在管孔和管子间存在的间隙处也可能产生间隙腐蚀。
管壳式换热器的类型、标准与结构
2) 管子在管板上的排列
原则：
① 要保证管板有必要的强度，管子和管板的连接要坚固和紧密； ② 设备要尽量紧凑，以便减小管板和壳体的直径，并使管外空间 的流通截面减小，以便提高管外流体的流速； ③ 制造、安装和修理、维护简便。
折流板，（3）扇形折流板，（4）管孔形折流板
在弓形折流板中，流动死区较小，结构简单，因而用得最多； 盘环形结构比较复杂，不便清洗，一般用在压力较高和物料比较清 洁的场合；扇形和管孔形的应用较少。
换热器 管程
换热器管程换热器管程换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
在换热器中，管程是起到传递热量的关键部分。
本文将从换热器管程的结构、工作原理和应用等方面进行介绍。
一、换热器管程的结构换热器管程通常由一组密排的管道组成，管道可以是直管、弯管或螺旋管等形式。
管道的材料常见的有不锈钢、铜、铝等，具体选择根据工作条件和需求而定。
换热器管程的结构设计主要考虑两个因素：一是增大换热面积，以提高换热效果；二是保证流体在管内的流动速度和换热效率，避免过度阻塞和压力损失。
二、换热器管程的工作原理换热器管程的工作原理是利用流体在管内的流动和管壁的传导，实现热量的传递。
热流体通过管道进入换热器，与冷流体进行热量交换，使热量从热流体传递到冷流体中。
在这个过程中，热流体的温度逐渐降低，而冷流体的温度则逐渐升高，达到热量平衡。
换热器管程的工作效率取决于多种因素，包括管道的材料、管道的长度和直径、流体的流速、流体的温度差等。
合理选择和设计换热器管程，可以提高热量传递效率，降低能源消耗。
三、换热器管程的应用换热器管程广泛应用于各个行业和领域。
在工业生产中，换热器管程常用于冷却设备、加热设备和蒸汽回收等系统中，起到节能和提高生产效率的作用。
在能源领域，换热器管程被用于热电站、核电站和化工厂等场所，用于提取和利用废热，以减少能源浪费和环境污染。
换热器管程还被应用于建筑物的空调系统、汽车发动机的冷却系统等设备中，提供舒适的环境和保障设备正常运行。
四、总结换热器管程作为换热器的重要组成部分，承担着传递热量的关键任务。
通过合理的结构设计和工作原理，换热器管程可以实现高效的热量传递，节约能源，提高生产效率。
在不同的行业和领域中，换热器管程都有着广泛的应用，为人们的生活和工作提供了便利和舒适。
通过本文的介绍，相信读者对换热器管程有了更深入的了解。
在未来的工作和生活中，我们可以更好地利用和设计换热器管程，为节能减排和环境保护做出贡献。
如何区分管程和壳程
如何区分管程和壳程管程指介质流经换热器内的通道及与其相贯通的部分。
壳程系指介质流经换热管外的通道及与其相贯通的部分。
这个涉及到管壳式换热器流体选择问题，主要依据有两流体的操作压力和温度、可以利用的压力降、结构和腐蚀性以及设备方面的考虑。
一般来说，水、水蒸气或强腐蚀性流体；有毒性的流体；容易结垢的流体以及高压操作的流体走管程；而塔顶冷凝蒸汽；烃类冷凝和再沸；关键压力降控制的流体，粘度大的流体走壳程。
除了上述条件外，另外还需要考虑到传热系数和最充分利用压力降，从压力降考虑，雷诺数低走壳程更合理。
一般塔顶冷却器多数物料走壳程冷却水走管程再沸器物料则走管程，蒸汽、凝液走壳程以上为大多数是这样，也有特例：一般主物料走壳程，辅助加热、冷却介质走管程。
现场判断的最佳方法是：管程介质从换热器一端进出，壳程介质靠中间一点进出，管程进出口一端要预留一定的抽换热器芯子的空间。
简单地说管程就是管内,壳程就是管外.就固定管板换热器而言,管壳程物料选择依据大致有:1)不洁净和易结垢的流体宜走管程,因管内清洗方便;腐蚀性流体宜走管程,以免管束和壳体同时受腐蚀,且清洗,检修方便;压强高的流体宜走管程,以免壳体同时受压;有毒流体宜走管程,使泄漏机会减少;被冷却的流体宜走壳程,便于散热,增强冷却效果;饱和蒸汽宜走壳程,便于排出冷凝液和不凝气,且蒸汽洁净不污染;. v% d G8 U% m5 O ^流量小或粘度大的流体宜走壳程,因折流档板的作用可使在低雷诺数下即可达到湍流,但也可在管内采用多管程;若两流体温差较大,宜使α大的流体走壳程,使管壁和壳壁温差减小.在具体选择时,上述原则经常不能同时兼顾,会互相矛盾,这时要根据实际情况,抓住主要问题,作为选择的依据.而且不同换热器考虑的问题也不一样,比如:U型管的,管程就不能走洁净和易结垢的流体.管程是指列管内部,壳程是指列管外部和筒体之间的地方.管程和壳程是列管式换热器的两种介质流动区间，列管式换热器一般由外壳、花板、封头等组成，简单来说：管内称管程，管外则叫壳程一般来说，清浩流体走壳程，不浩流体、易结垢，易结晶、易堵塞的介质走管程，这样便于清理污垢、结晶等堵塞物。
热交换器原理与设计第2章 管壳式热交换器
☆旁路挡板可减小管束外环间隙的短路，用它增加阻力，迫 使大部分流体通过管束进行热交换。其厚度一般与折流板厚 度相同，将它嵌入折流板槽内，并点焊在每块折流板上。
弓形
圆盘形
管板
折流板
单壳程水平圆缺形折流板管壳式换热器流体在壳内的流动
管板
圆盘形折流板
单壳程圆盘形折流板管壳式换热器流体在壳内的流动
(a) 缺口上下交替排列
(b) 缺口左右交替排列
图2.17 弓形折流板的排列
(a)
(b) 正常
(c)
图2.18 缺口高度及板间距对流动的影响
(a) 缺口高度过小，板间距过大
4 (丁字形)
6
2.1.5 纵向隔板、折流板和支持板
☆为提高流体流速和湍流程度，强化壳程流体 传热，在壳程常装设纵向隔板或折流板。
☆折流板除使流体横过管束流动外，还有支撑 管束、防止管束振动和弯曲的作用。
☆折流板常用形式有：弓形、盘环形 (或称圆 盘－圆环形)。弓形折流板有 单弓形、双弓形和三弓形三种。
TB,out TA,in (tube side)
U形管式：将换热管弯成U形，管子两端固定在同一块
管板上，弯曲端不加固定。 换热管可以自由伸缩，所以壳体与换热管无温差应力。 只有一块管板，结构较简单，管束可从壳体内抽出，壳 侧便于清洗，但管内清洗困难，管内介质必须清洁且不易 结垢。 壳程可设置纵向隔板，将壳程分为两程。
无法作准确预测和计算， 可靠方法是实际测量。
单壳程双管程管壳式换热器设计
本科生通用题目：单壳程双管程管壳式换热器设计（立式）专业：应用化学班级：0703班姓名：肖黎鸿成绩：导师签字：2010年7月11日题目:单壳程双管程管壳式换热器设计（立式）参数:要求要求每位学生在设计的过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，在设计过程中必须做到：（1）及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。
（2）认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。
（3）按预定计划循序完成任务。
日程安排：1.准备阶段（1天）2.设计计算阶段（3天）3.绘图阶段（4天）4.编写设计说明书（2天）目录1.绪论 (1)2．设计计算 (2)2.1管子数n的计算 (2)2.2管子排列方式，管间距的确定 (2)2.3壳体直径的确定 (2)2.4壳体厚度的计算 (2)2.5壳体液压试验应力校核 (3)2.6分程隔板的选择 (3)2.7封头的选择 (3)2.8法兰,管板的选择 (4)2.9垫片尺寸的确定 (5)2.10管子拉脱力的计算 (5)2.11是否安装膨胀节的计算 (6)2.12折流板设计 (7)2.13拉杆设计 (8)2.14开孔补强 (8)2.15支座 (9)3．设计评述 (10)4.参考文献 (11)附:设计结果一览表 (12)1.绪论热交换器，通常又称作换热器，是化工﹑炼油和食品及其他工业部门的通用设备，在生产中占有重要作用。
化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用甚为广泛。
换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可以分为三大类，及间壁式、混合式和蓄热式。
三类换热器中，间壁式换热器应用最多。
本次设计的管壳式换热器就属于间壁式换热器的一种。
立式固定管板式换热器示意图2．设计计算2.1管子数n 的计算选25 ×2.5的无缝钢管，材质20号钢，管长1.5m 。
因为F =πd 均Ln ，所以根均1045.10225.011=⨯⨯==ππL d F n2.2管子排列方式，管间距的确定本设计物料：管程氮气，壳程水，循环水工作温度90℃较高，不易结垢。
换热器管程
•1、不洁净和易结垢的流体宜走管程
•2、腐蚀性的流体宜走管程
•3、压强高的流体宜走管程
•4、饱和蒸汽宜走壳程
•5、被冷却的流体宜走壳程
•6、有毒流体宜走管程
•7、粘度大的或流量小的流体宜走壳程
•8、温差较大，对流传热系数大的流体宜走壳程。
•开工顺序：换热器先进冷介质，再缓慢进热介质。
冷却器先进冷水，再缓慢进热介质。
•停工顺序：与开工顺序相反
•采用出口阀控制
•采用入口阀控制水量弊多利少
入水量限死可引起冷却器内水流短路或流速减慢，造成上热下凉，影响换热效果。
采用出口控制能保证流速和换热效果。
•逆流：两流体以相反的方向流动
•顺流：两流体以相同的方向流动
•错流：两流体互相垂直交叉流动
•折流：一流体沿一方向流动，而另一流体反复来回流动。
•复杂折流：两流体均作折流，或既有折流，又有错流。
•采用逆流操作，可以节省传热面积，还可以节省加热介质或冷却介质的用量，所以多采用逆流操作。
但在实际生产中，应综合考虑。
•工业实用的换热方式既非纯逆流，又非顺流，属于折流或交错流。
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在热交换器（换热器）中，壳程（Shell Side）和管程（Tube Side）是指热交换器中两侧的流体流动路径。
1.壳程：壳程是热交换器的一个侧面（也称为壳侧），其中一个流体（通常是
冷却剂或工作流体）在一个外部壳体内流动。
壳程内通常安装了一组固定的管子，用于传递另一个流体（通常是被加热或冷却的流体）。
在壳程内，流体在管子外侧进行流动，通过管子和壳体之间的传热表面进行热量交换。
2.管程：管程是热交换器的另一个侧面（也称为管侧），其中另一个流体（通
常是热源或冷源）在一组管子内流动。
管程内的流体通过管子内部的传热表面与壳程中的流体进行热量交换。
通常，管程内的管子是固定的，而壳程内的流体在管程外部流动。
壳程和管程在热交换器中扮演不同的角色，根据具体的应用需求和设计要求，选择合适的壳程和管程配置可以实现最佳的热传输效果。
壳程和管程的选择与流体性质、压降、热传输要求以及维护便利性等因素密切相关。
在实际应用中，需要根据具体的工程需求进行选择和设计。