换热器的选型和设计
管壳式换热器设计和选型
管壳式换热器设计和选型首先，管壳式换热器的设计需要根据具体的换热要求来确定，主要包括换热量、换热介质、流体流量和温度等参数。
根据设计要求，可以确定壳程和管程的尺寸、管道布置、换热面积等参数。
在设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.热力计算：根据热源和热负荷的温度和流量要求，进行热力计算，确定所需的换热面积。
2.材料选择：根据工作介质的性质和工作条件，选择合适的材料，如不锈钢、铜合金等，以确保换热器的耐腐蚀性和耐高温性。
3.管道布置：根据介质的流态和流速等因素，确定管道的布置方式，如串流、并流、交叉流等，以实现最佳的换热效果。
4.换热面积：根据设计要求和换热性能，确定所需的换热面积，以满足换热要求。
5.清洗和维护：在设计过程中，要考虑到换热器的清洗和维护，选择合适的结构和材料，以方便换热器的维护和清洗。
在选型过程中，需要考虑以下几个因素：1.流体性质：选型时需要考虑流体的性质，包括流体的物理性质、压力和温度范围、粘度等。
不同的流体对换热器的要求不同，需要选择适合的换热器类型和材料。
2.温度和压力：根据工作条件确定换热器的温度和压力范围，选择符合要求的换热器。
3.环境限制：考虑到环境因素，如空间限制、气候条件等，选择适合的换热器尺寸和类型。
4.经济效益：综合考虑设备造价、运行费用、维护保养成本等因素，选择经济、高效的换热器。
5.供应商选择：选择有经验和信誉良好的供应商，确保提供优质的产品和服务。
总之，管壳式换热器的设计和选型需要根据具体的应用要求和工艺条件来确定，需要综合考虑热力计算、材料选择、管道布置、换热面积、清洗和维护等因素，并在选型过程中考虑流体性质、温度和压力、环境限制、经济效益和供应商选择等因素，以确保设计符合要求，选型合理可靠，并能够实现高效换热。
换热器的选型和设计指南全
换热器的选型和设计指南全
1.温度和压力要求：在进行换热器选型和设计之前，需要明确设备所
需的温度和压力要求。
根据这些要求，可以选择合适的材料和换热器类型。
2.热交换面积计算：根据需要传递的热量和温度差，可以计算得到所
需的热交换面积。
热交换面积的计算是选择换热器类型和尺寸的基础。
3.材料选择：换热器的材料选择要考虑到介质的化学性质、腐蚀性以
及温度和压力要求。
常用的材料包括不锈钢、铜合金、钛合金等。
4.流体流动方式：流体可以采用并行流、逆流或交叉流方式通过换热器。
在选择流体流动方式时，需要考虑换热效率和压降等因素。
5.清洁程度要求：根据介质的清洁程度，可以选择适当的换热器类型。
尽量选择结构简单、易于清洁的换热器，以保证长期稳定的换热效果。
6.管束和散热面积：根据热量传递的需要，可以选择合适的管束形式
和散热面积。
管束的选择要考虑到介质的流速和传热系数等因素。
7.防堵塞设计：在换热器设计中要考虑到防止堵塞的问题。
可以采用
增加管道直径、添加过滤装置等措施来减少堵塞的风险。
8.设备布局和管道设计：在进行换热器的设计时，需要考虑到设备的
布局和管道的连接。
合理布局可以减少管道阻力和热量损失。
9.热媒选择：热媒的选择要根据介质的性质以及工艺流程的要求来进行。
常用的热媒有水、蒸汽、有机液体等。
10.清洗和维护考虑：在进行换热器设计时，要考虑到清洗和维护的
便捷性。
合理的设计可以降低维护成本和停机时间。
换热器的选型和设计指南
换热器的选型和设计指南
热交换器选型与设计指南
一、热换器的选型
1、热换器类型
根据热换器工作的原理和结构特征，热换器可以分为流体直接交换器（Direct-Fluid Exchangers）、保温热换器（Heat-Preserving Exchangers）、热管（Heat Pipes）和热泵（Heat Pump）。
（1）流体直接交换器
流体直接交换器是最普遍的热换器类型，它是由连接在同一个容器内两个不同流体进行直接交换的，可以分为板式热换器（Plate Heat Exchanger）、管式热换器（Tube Heat Exchanger）、管壳式热换器（Tube-shell Heat Exchanger）、换热器（Exchanger）、板管式换热器（Plate-Tube Exchanger）等几种。
（2）保温热换器
保温热换器是通过在热换器内部设置一层隔热材料，使得一个流体和另一个流体不能直接接触，而是通过隔热材料进行热量交换的热换器，它包括直管保温器（Straight-TubeHeatPreservingExchanger）、折管保温器（Folded-TubeHeatPreservingExchanger）以及缠绕管保温器（Coil-TubeHeatPreservingExchanger）等几种。
（3）热管
热管是一种将热能以流体的形式进行输送的装置，它是由一段密封的
金属管束和一段或多段的循环管组成，通常将其称为柔性热管
（ Flexible Heat Pipes），也可以称为硬性热管（Rigid Heat Pipes）。
（4）热泵。
热交换器的选型和设计指南三讲解
热交换器的选型和设计指南三2010-01-26 20:15:11 来源：热泵热水器技术网浏览：136次11管壳式换热器的设计要点换热器的设计过程包括计算换热面积和选型两个方面。
有关换热器的选型问题，前面已经讲过了，下面主要介绍管壳式换热器的设计要点及如何分析计算结果、调整计算，而设计出满足工艺需要的、传热效率高的换热器。
11.1设计计算的基本模型及换热器的性能参数换热器的性能主要是通过下列公式来描述的。
a.冷、热两流体间热量平衡Qreq=(WCpΔT)hot=(WCpΔT)coldW--流体质量流量Cp--流体的比热hot--热流体cold--冷流体ΔT--进出口温度差b.传热率方程Qact=(A)(ΔTm)(1/ΣR)ΣR=(1/hi)o+(1/ho)o+(Rf)o+(Rw)oΣR--总热阻A--传热面hi、ho--分别为两流体的传热膜系数Rf--两流体的污垢热阻Rw--金属壁面热阻ΔTm--平均温度差O--通常换热计算以换热管外表面为基准c.传热率的估算Qact≥Qreqd.对压力降的限制条件(ΔPi)act≤(ΔPi)allow(ΔPo)act≤(ΔPo)allowΔP--压力降下标i表示管内下标o表示管外11.2换热器的计算类型换热器的计算类型常分为设计计算和校核计算两大类。
换热器计算一般需要三大类数据：结构数据、工艺数据和物性数据，其中结构数据的选择在换热器中最为重要。
在管壳式换热器的设计中包含有一系列的选择问题，如壳体型式、管程数、管子类型、管长、管子排列、折流板型式、冷热流体流动通道方式等方面的选择。
工艺数据包括冷、热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压降及污垢系数等。
物性数据包括冷、热流体在进出口温度下的密度、比热容、粘度、导热系数、表面张力。
a.设计计算 Design设计计算就是通过给定的工艺条件，来确定一台未知换热器的结构参数，并使其结构最优、尺寸最小。
对设计计算应先确定下列基本的几何参数：－－管长－－管间距－－流向角－－换热管外径及管壁厚b.校核计算 Rating校核计算就是评估一台已知换热器的传热性能，即通过校核设备的几何尺寸来看其是否能满足传热要求。
列管式换热器的选型和计算
列管式换热器的选型和计算选择和计算列管式换热器时，需要考虑以下几个重要因素：工艺要求、流体性质、传热面积、传热系数、压降和尺寸等。
1.工艺要求：首先需要了解工艺要求，确定换热器的工作条件，如需求的热交换量、流体进出口温度、换热器操作压力等。
2.流体性质：对于液体流体，需要知道其流量、密度、比热容和粘度等参数；对于气体流体，需要知道其流量、密度、比热容、粘度以及含湿量等参数。
此外，还需要了解流体的腐蚀性和脏污程度等因素。
3.传热面积：传热面积是换热器设计的关键，它决定了换热效果的好坏。
通常，换热面积越大，传热效率越高。
传热面积的计算需要根据需要传热的热流量、热交换的温差以及换热器的传热系数来确定。
4.传热系数：传热系数是描述换热器传热性能的重要参数，它是指单位时间内单位面积的传热量与温度差的比值。
传热系数受到流体流速、流体性质、传热表面形式和腐蚀程度等因素的影响。
一般来说，传热系数越大，传热效果越好。
5.压降：换热器的设计还要考虑流体在管内和管外的压降。
流体在管内的压降与流速、管道尺寸、流体性质和管道长度等因素有关。
流体在管外的压降主要受到流体通过管束时的速度和管束间距的影响。
合理控制压降，可以保证换热过程的均衡和稳定。
6.尺寸：选择合适的换热器尺寸，需要考虑到实际安装场地的限制。
一般来说，尺寸越小，安装成本越低，但传热面积较小，传热效果也相应较差。
因此，在满足工艺要求的前提下，尽量选择较大的换热器尺寸。
换热器选型时，可以参考换热器厂家提供的产品目录和工程经验，综合考虑上述因素，选择符合要求的型号。
选定后，可以使用传热计算软件进行详细的热力学计算，确定换热器的几何尺寸，进一步优化设计。
总之，换热器的选型和计算是一个比较复杂的过程，需要综合考虑各种因素，并利用适当的工具进行计算和分析。
只有选择合适的换热器，才能满足工艺要求，提高换热效率，并确保系统的可靠运行。
换热器的选型和设计指南
换热器的选型和设计指南换热器是一种常见的工业设备，用于传递热量。
在选型和设计换热器时，有几个关键因素需要考虑，包括换热器的类型、工作条件、热介质性质、热量传递要求以及材料选择等。
本文将探讨这些因素，并提供选型和设计换热器的指南。
1.换热器类型选择换热器的类型多种多样，包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
在选择换热器类型时，需要考虑以下几个方面：-热量传递效率：不同类型的换热器有不同的热量传递效率，需要根据具体的热量传递要求选择。
-空间限制：不同类型的换热器对空间的要求也不同，需要考虑设备安装的实际情况。
-清洁维护：不同类型的换热器在清洁和维护方面也不同，这也需要考虑到。
2.工作条件考虑换热器的工作条件包括温度、压力和流量。
这些条件会对选型和设计产生影响，并需要根据不同的工况选择合适的换热器。
对于高温、高压或高流量的情况，需要选择能够承受这些条件的换热器，并进行合理的设计。
3.热介质性质分析热介质的物理性质对换热器的选型和设计也有影响。
例如，不同的热介质对应不同的热导率、比热容和粘度等物理特性，这些特性会对换热器的热量传递效果产生影响。
需要根据热介质的性质选择合适的换热器和传热方式。
4.热量传递要求根据具体的热量传递要求，选择合适的热量交换方式。
换热器可以采用对流、辐射或传导等方式进行热量传递。
不同的传热方式在热量传递效率和能耗方面也有差异，需要根据具体要求进行选择。
5.材料选择换热器的材料选择对其性能和使用寿命起着重要作用。
一些常用的换热器材料包括不锈钢、铜、铝和钛等。
需要根据热介质的特性、工作条件和预算等因素选择合适的材料。
此外，还需要考虑材料的耐腐蚀性能、尺寸稳定性和可焊性等因素。
在设计换热器时-设计热传导面积：根据热量传递要求和热介质的特性，设计合适的热传导面积，确保达到所需的热传递效果。
-流体力学分析：对流动的流体进行流体力学分析，考虑流体的流速、压降以及流体在换热器中的流动模式等，以确保热量传递效果和系统的稳定性。
管壳式换热器设计选型
管壳式换热器设计选型
一、换热器选型的基础
在管壳式换热器结构形式中，设计和选型的主要因素有：换热器的负
荷率、传热效率、凝结物沉积、对管壳换热器热性能的影响因素、管壳型
号和规格、在换热器抗冲击性能的影响、铭牌设计性能和管壳强度要求等。
1.关于管壳式换热器的负荷率
在计算换热器的负荷率时，需要考虑换热器的负荷率与介质流量温度
有关，当流量温度越大，换热器的负荷率越大，但流量温度比较低时，换
热器的负荷率就较低。
在负荷率计算中，还需要考虑其他因素如液体的粘度、流体压力、换热面积、单位传热面积等。
2.关于管壳式换热器的传热效率
换热器的传热效率主要取决于换热器的几何结构，以及内、外管壳间
的接触面积大小，而内、外管壳间的接触面积的大小，又是由管壳结构型
号和规格参数决定的，所以，选择管壳型号和规格参数时，必须考虑到换
热器的传热效率。
3.凝结物沉积
凝结物沉积是管壳式换热器热性能的一个重要因素，它包括水铁、水铝、水锡等，这些凝结物会影响换热器的传热效率，严重影响换热器的使
用寿命。
管壳式换热器的设计及选型指导
管壳式换热器的设计及选型指导
首先，设计管壳式换热器时需要确定换热器的传热负荷。
传热负荷是
根据换热介质的热容、进出口温度差以及流量等参数计算得出的。
对于不
同的工况和换热介质，传热负荷不同，因此需要根据具体情况进行计算。
其次，设计时需要确定管道的结构形式。
常见的管壳式换热器结构形
式有单通道、多通道和多分流型。
单通道结构适用于流量较小的换热介质，多通道和多分流型适用于流量较大的换热介质。
在确定结构形式时，需要
考虑换热效果、流体流动状态以及材料成本等因素。
然后，设计时需要选择合适的材料和密封方式。
管壳式换热器常用的
材料有碳钢、不锈钢、铜合金等。
材料的选择需要考虑介质的特性，如酸
碱性、腐蚀性等。
密封方式有悬挂式、焊接式、密封垫等，需要根据具体
工况选择合适的密封方式。
最后，进行选型时需要综合考虑换热器的性能和经济性。
性能指的是
换热器的传热效率、耐压能力、防腐性等。
经济性则包括材料成本、维护
费用等因素。
在选型时，需要根据实际情况进行权衡，选择最合适的换热器。
总之，管壳式换热器的设计和选型需要考虑传热负荷、结构形式、材
料选择、密封方式以及性能和经济性等因素。
通过合理的设计和选型，可
以使换热器的性能得到最大发挥。
同时，还需要注意换热器的安装、调试
和维护等工作，以确保其安全、可靠地运行。
换热器的选型和设计指南
换热器的选型和设计指南换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于各个行业和领域，包括化工、石油、电力、食品等。
换热器的选型和设计至关重要，直接影响设备的热效率和工作效果。
本文将从选型和设计的角度，提供一些指南和建议。
一、换热器的选型指南1.确定换热器的功能：在选择换热器之前，需要明确所需的热交换功能，例如加热、冷却、蒸发、凝结等。
同时还需考虑所需的传热方式，如对流传热、辐射传热等。
2.确定换热器的工作参数：根据具体的应用需求，确定换热器的工作参数，包括流体的温度、压力、流量等。
这些参数将直接影响换热器的尺寸、型号和材料选择。
3.选择适当的换热器类型：根据应用需求和流体性质，选择合适的换热器类型，包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。
每种类型都有其适用的特点和限制，需要根据具体场景进行选择。
4.评估换热器的热性能：除了换热器类型，还需评估不同换热器的热性能，包括传热系数、压降、能耗等。
通过对不同类型和厂家的换热器性能进行比较，选择性能最佳的产品。
5.考虑维护和清洁：换热器在使用过程中需要进行维护和清洁，因此需要选择易于维护和清洁的换热器类型和结构。
同时还需考虑清洗液的使用、清洗方法等。
二、换热器的设计指南1.确定换热面积：根据流体的热交换需求和换热器的热传递特性，计算和确定所需的换热面积。
换热面积的大小将直接影响换热器的尺寸和材料成本。
2.确定流体流动方式：根据流体的性质和热交换需求，确定流体的流动方式，包括并流、逆流等。
不同的流动方式将影响换热器的传热效果和压降。
3.选择合适的材料：根据工作环境和流体的性质，选择合适的材料，包括换热管的材料、壳体材料等。
需要考虑材料的耐腐蚀性、强度和耐高温性能。
4.考虑换热器的安全性：换热器设计时需考虑安全因素，包括避免流体泄漏、冲击和爆炸等。
需要确保换热器的结构强度和密封性能，以及安装和使用过程中的安全措施。
5.优化换热器设计：通过计算和模拟，优化换热器的设计，包括优化流体流动路径、调整管束布置、增加换热面积等，以提高换热器的热效率和运行性能。
板式换热器设计选型计算方法和步骤
板式换热器设计选型计算方法和步骤板式换热器是一种常用的热交换设备，用于将热量从一个流体传递到另一个流体，常用于工业生产和暖通空调系统等领域。
在进行板式换热器设计的时候，需要进行选型计算，确保选用适合的设备。
以下是板式换热器设计选型计算的方法和步骤。
1.确定换热要求：在进行选型计算之前，首先需要明确换热器的换热要求。
需要确定的参数包括热量传递量、流体的流量及温度等。
根据实际应用需求，可以计算出所需要的传热面积。
2.确定流体性质：在进行选型计算之前，需要明确流体的物理性质，如密度、比热容、导热系数等。
这些参数将用于计算换热器的传热系数以及流体流量。
3.确定换热器类型：根据实际需求和换热要求，确定适合的换热器类型。
常见的板式换热器类型包括波纹板式换热器、平板式换热器和多馏分板式换热器等。
4.计算换热面积：根据给定的热量传递量和流体的物理性质，可以计算出所需的传热面积。
传热面积的计算公式为：A=Q/(U·ΔTm)，其中Q 为热量传递量，U为整体传热系数，ΔTm为全平均温差。
5.确定流体侧压降：计算流体在板式换热器内的压降，确保流体正常流动。
可以使用经验公式或流体力学计算方法来进行压降的计算。
6.选择合适的传热板：根据流体的流动性质和换热要求，选择合适的传热板。
传热板的选择应考虑其传热效果、耐腐蚀性、结构强度等因素。
7.确定板片数量：根据计算得到的传热面积和板片的面积，可以计算出所需的板片数量。
板片数量的选择应根据实际运行要求来确定，以确保换热器具有足够的传热面积。
8.确定板片间距和通道宽度：根据流体的流量和换热要求，确定板片间的间距和通道的宽度。
这些参数将影响流体的流速、压降以及换热效果。
9.进行换热器的设计绘图：根据以上计算结果，进行换热器的设计绘图。
绘图应包括换热器的尺寸、管道连接方式、流体进出口位置等详细信息。
10.进行换热器的性能验证：进行换热器的性能验证和参数调整，确保设计的换热器符合实际使用要求。
板式换热器选型设计的基本原则
板式换热器选型设计的基本原则目录1.板式换热器选型三大原则 (1)2.板式换热器选用主要考虑参数 (2)3.板型选择 (2)4.流程和流道的选择 (3)5.板间流速的选取 (3)6.流向的选取 (3)7.压降校核 (4)8.其它注意事项 (4)1.板式换热器选型三大原则板式换热器选型需要遵循3个原则：板型、流程和流道和压降校核。
这三个方面也是板式换热器选型最重要的部分。
第一大原则：看板型1.板型或波纹式应根据换热场合的实际需要确定。
2.对于流量大、允许压降小的情况，应选用阻力小的板型，否则，应选用阻力大的板式。
3.根据流体压力和温度，确定是选择可拆卸式换热器还是钎焊式换热器。
4.在确定板型时，不宜选择单板面积过小的板，以避免板数过多、板间流量小、传热系数低。
对于较大的换热器，这个问题更应引起重视。
第二大原则：看流程和流道流程是指板式换热器中一种介质在同一流动方向上的一组并联的流道。
流道是指板式换热器中由相邻两块板组成的介质流道。
一般是将几个流道并联或串联，形成冷热介质通道的不同组合。
应根据传热和流体阻力计算确定流程组合形式，并满足工艺条件要求。
尽量使冷、热水通道中的对流换热系数相等或接近，以获得最佳的换热效果。
第三大原则：看压降校核在板式换热器的设计选型中，一般对压降有一定的要求，因此应进行校核。
如果校验压降超过允许压降，则需要重新计算设计和选型，直至满足工艺要求。
2.板式换热器选用主要考虑参数1.冷侧介质、热侧介质热交换介质和介质的物理参数与板式换热器板和垫片材料的选择以及板波纹形状有很大关系热交换介质的物理参数包括粘度、密度、比热、导热系数等2,冷侧进出口温度，热侧进出口温度3,冷侧介质和热侧介质所需压力损失用于选择有压降损失要求的板式换热器，设计和选择时应检查压力损失，如果压降超过允许范围，应重新选择、计算和审查热交换器，直到满足工艺要求4.流量或热交换面积5.工作条件和应用领域6.产品应用区域如果板式换热器用于供暖行业，还可以提供换热区域和应用区域。
换热器的选型和设计
换热器的选型和设计指南一、概述1.选型原则2.工艺参数的选取3.计算方法4.结构设计二、分类及结构特点1.按照换热器作用原理分类1.1间壁式换热器（冷热流体不允许混合的场合各种管式和板式换热）1.2直接接触式换热器（凉水塔、洗涤塔、文氏管、喷射冷凝器）1.3蓄热式换热器1.4中间载热体式换热器2.按照换热器用途分类2.1 加热器2.2 预热器2.3 过热器2.4 蒸发器2.5 再沸器2.6 冷却器2.7 冷凝器3.按换热器传热面形状和结构分类3.1 管式换热器3.2 板式换热器3.3 特殊形式换热器4.按换热器所用材料分类4.1 金属材料换热器4.2 非金属材料换热器：表1.1三、选型需要考虑的因素1.热负荷（显热+潜热的变化量）2.流体流量的大小3.流体的性质4.流体在换热器中的温度及温度的变化5.流体允许的压降6.对清洗、维修的要求7.设备结构的制造与材料8.价格、使用安全性与寿命9.技术经济指标的分析3.1 管壳式换热器的选型3.1.1. 适用范围①压力：允许压力从高真空~41.5MPa，Pmax=60MPa，F≤5000m2②温度：-100℃~1100℃（-270℃≤tmax≤1450）3.1.2. 容量大、结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强3.1.3. U形管，适用于管、壳壁面温差较大，壳程易结垢管程清洁不易结垢及高温高压、腐蚀性强的场合，即高温高压腐蚀性强的介质走管内，密封易解决。
3.2压降较大时选3较理想；对于10 翅片式空冷器选择条件：①水供应困难②水质不好，如结垢腐蚀③水热引起热污染，一般工艺出口温度较高＞65℃（即＞大气环境温度15~20℃），比列管式经济；工艺物料＜50℃用水冷。
3.3 结构参数的选取3.3.1. 两端封头(TEMA型号代码符合)TEMA壳体换热器类型流体在管内每通过管束一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程。
单壳程单管程换热器称1-1型换热器，两壳程四管程换热器称为2-4型换热器，如下图所示：2-4型换热器为提高管内流体速度：在两端封头设置适当隔板为提高管外流体速度：在壳体内安装纵向隔板使流体多次通过壳体空间各类换热器管程数限制表1.3换热器类型管程数限制U型管式任意偶数，分程隔板只装在换热器前端固定管板式任意数，前、后两端均有分程隔板拔出封头式任意偶数，对于单程管，必须在浮头端加密封节；一般不用于单管程换热器带外密封套环的浮头式单管程或双管程，因为尾部没有分程隔板带双开卡环的浮头式任意偶数，单管程时浮头端要加装密封节带填料函的浮头式任意数壳内径最大管程数＜250 4250~510 6510~760 8760~1020 101270 12①有相变②无相变3.3.4. 合理压降管壳式换热器、空冷器和套管式换热器表1.5物流压降值气体和蒸汽（高压）35-70Kpa气体和蒸汽（低压）15-35Kpa气体和蒸汽（常压） 3.5-14Kpa蒸汽（真空）＜3.5Kpa蒸汽（真空冷凝塔）0.4-1.6Kpa液体70-170KpaF型壳体，壳侧压降35-70Kpa板翅式换热器物流压降值气体和蒸汽5-20Kpa液体20-55Kpa3.3.5冷介质温度①冷却水温度≤60℃，高于工艺物流冰点5℃。
管壳式换热器的设计及选型指导
N
B
3.5
2B D
fs
u02 2
45.7kPa
s 1.0at ，可行
传热面积校核
查表，取 Ri 0.00021m2 C W， R0 0.00018m 2 C W
K计
1
1 0.00021 0.0025 0.00018
1
685W m2 C
2317
45
1717
A计
Q
Ktm
9.54105 4186.8 685 3600 0.97 43.7
①流向的选择 一般逆流优于并流
②确定冷却介质出口温度 t2，求对数平均推动力
tm逆
T1
t1 T2
ln T1 t1
t2
T2 t2
③对 tm逆 进行 修正
R T1 T2 t1 t2
P t2 t1 T2 t1
查图得到
tm tm逆
Ⅲ.根据经验估计传热系数 K，估 计算传热面积 A qm1Cp1 T1 T2 K估 A估tm逆
f0 : 壳程流体摩擦系数
Ps P允 可增大挡板间距
Ⅵ.计算传热系数 校核传热面积
根据流体的性质选择适当的 垢层热阻 R
1 1 R 1
K估 i
0
Q
A计 Ktm
A NTd0l
A A计 1.10 ~ 1.20
否则重新估计 K估 ，重复以上计算
• 冷却介质的选择是一个经济上的权衡问题，按设 备费用和操作费用的最低原则确定冷却介质的最优出 口温度 t2opt
38.2m 2
根据所选换热器 A NTd0l 124 3.14 0.025 4.5 43.8m2
∴
A 43.8 1.15
A计 38.2
换热器选型
换热器选型引言：换热器是工业生产过程中常用的设备之一，用于传递热量并实现热能的转换。
在工业生产中，换热器的选型非常重要，它直接影响到设备的性能和能效。
本文将从换热器的类型、工作原理、选型依据等方面进行介绍和分析，以帮助读者更好地进行换热器的选型。
一、换热器的类型常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器等。
壳管式换热器是一种结构简单、传热效果较好的换热器，适用于高温高压、粘稠液体等工况。
板式换热器由多个平行板组成，具有传热效率高、占用空间小的特点，适用于低温低压、腐蚀性液体等工况。
螺旋板式换热器则是将螺旋板卷曲而成，形成多个螺旋通道，具有较大的传热面积和流体的强迫对流，适用于流量大、传热效果要求高的工况。
二、换热器的工作原理换热器的工作原理是通过两种流体之间的热传导来实现热量的转移。
在壳管式换热器中，热源流体通过管道中流动，被换热的流体则在壳体中流动，通过管壁的传导实现热量的交换。
在板式换热器中，两种流体分别通过平行板的流道中流动，通过板间的传导和对流来实现热量的转移。
螺旋板式换热器则是利用螺旋通道中的流体强迫对流以及壁面的传导来实现热量的传递。
三、换热器的选型依据换热器的选型依据包括工况参数、换热面积、传热系数等。
首先需要明确工况参数，包括流体的流量、温度、压力等。
根据工况参数，可以计算出所需的传热量和传热面积。
换热器的选型还需要考虑传热系数，传热系数高意味着单位面积内的传热量大，换热器体积相对较小。
此外，还需要考虑流体的物性、流动方式等因素，以保证选型的准确性和可靠性。
四、换热器选型的注意事项在进行换热器选型时，需要注意以下几点。
首先，要充分了解工况参数，包括流体的性质、流量、温度等，以便确定换热器的类型和规格。
其次，要考虑换热器的传热效果和能耗，选择传热系数高、能效好的换热器。
同时，还要考虑换热器的材质和耐腐蚀性能，以适应不同的工况要求。
最后，要根据实际情况进行经济性分析，综合考虑选型的成本和效益。
换热器的选型和设计
换热器的选型和设计换热器是一种常见的设备，用于在工业过程中传递热量。
选择和设计换热器需要考虑多个因素，包括传热效率、流体流动特性、设备尺寸和重量、材料成本等。
在本文中，将详细介绍换热器的选型和设计过程。
首先，换热器的选型应考虑传热效率。
传热效率是指换热器传递的热量与传入热量之间的比率。
传热效率取决于热源和冷源的温度差、换热介质的流速和传热表面的设计。
为了提高传热效率，可以增加传热表面的面积，提高换热系数或增加流体的流速。
因此，在选型时应根据具体的工况条件来确定传热效率的要求。
其次，流体流动特性是选型的关键因素之一、流体流动的特性在一定程度上决定了换热器的结构形式。
流体可以是单相流动，也可以是多相流动，如气体-气体、液体-气体或液体-液体。
不同的流动特性需要不同的换热器类型，如管壳式换热器、板式换热器或螺旋板式换热器。
因此，应根据流体的性质和流动特性来选择适合的换热器。
第三，设备尺寸和重量也是选型的关键考虑因素。
换热器的尺寸和重量直接影响设备的成本和安装要求。
在选型时，需要根据工程的空间限制和设备的重量承受能力来确定换热器的尺寸和重量。
此外，还应考虑设备的清洁和维护的方便性，以及与其他设备的配合情况。
最后，材料成本也是选型的重要方面。
换热器的材料成本取决于设备的材质、尺寸和制造工艺。
常见的换热器材料包括不锈钢、碳钢和铜合金等。
在选型时，应根据材料的成本和性能来选择最经济合理的材料。
换热器的设计过程包括热量计算、流体力学分析和结构参数确定等。
热量计算是根据工程要求计算换热器的传热面积和传热量，以满足工艺流程的热平衡。
流体力学分析是根据流体的流动特性和传热现象来确定换热器的流道尺寸、流速和压降等参数。
结构参数确定是根据设备的尺寸和重量要求来确定换热器的结构形式和材料选择。
在换热器的设计过程中，需要综合考虑以上多个因素，并根据具体的工程要求和设备性能来进行合理的选择和设计。
只有在选型和设计过程中充分考虑到各种因素，才能确保换热器的性能和经济效益最优化。
请简述换热器设备的选型过程
请简述换热器设备的选型过程
一、换热器的选型
1、换热器的热量计算：
必须对系统进行分析，计算出热量的传递量，来确定换热器的热量传递能力。
2、冷热介质流量的计算：
根据热量传递量的要求，确定冷热介质流量，从而选出最终的换热器型号，满足系统功能。
3、换热器型号的确定：
根据冷热介质流量的要求，采用公式法确定换热器的规格及容积，满足系统的要求。
4、换热器法兰的选择：
选择换热器的法兰数量、材质、尺寸和密封方式，以满足系统的安装及性能要求。
5、换热器材料的选择：
根据换热器的设计及压力温度条件，选择最适宜的材料，确保换热器在使用时能安全及长久的运行。
二、换热器的设计
1、冷热介质路径的设计：
根据热量传递量和冷热介质流量，设计换热器的冷热介质路径，确定冷热介质的流向。
2、换热器片的设计：
根据冷热介质路径和流量，设计换热器的片式，以确保换热器达到最佳的热量传递效果。
3、安装件的设计：
设计换热器的安装件，使系统运行安全，满足运行的要求。
4、换热器安装环境的考虑：
根据换热器运行的地点，考虑换热器的安装环境，确定换热器的安装方式。
综上所述，换热器的选型及设计都必须根据系统的实际情况综合考虑和计算才能进行。
换热器设计和选型指南
换热器设计和选型指南换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于各个行业中。
在换热器的设计和选型过程中，有一些关键的要素需要考虑，本文将详细介绍换热器设计和选型的指导原则。
首先，在进行换热器设计和选型时，我们需要考虑到的第一个要素是换热负荷。
换热负荷是指单位时间内需要传递的热量大小，决定了换热器的尺寸和能力。
根据所需的换热负荷大小，我们可以选择合适的换热器类型和规格。
其次，在换热器的设计和选型过程中，我们还需要考虑到的要素是介质的物理性质。
各种介质的物理性质（如密度、热容、导热系数等）对换热器的设计和选型都有一定的影响。
在选择换热器时，需要充分考虑介质的物理性质，以确保热量能够有效地传递。
此外，在进行换热器设计和选型时，我们还需要考虑到的要素是工作条件。
换热器的工作条件包括温度、压力、流速等因素。
不同的工作条件可能对换热器的材料选择、结构设计等方面都有一定的要求。
因此，在进行换热器设计和选型时，需要充分考虑到工作条件的要求。
在换热器的设计和选型过程中，还需要考虑到的要素是换热器的效能。
换热器的效能指的是单位时间内传递的热量与单位时间内消耗的能量之比，是评价换热器性能优劣的重要指标。
在选择换热器时，需要充分考虑效能的要求，以确保换热器能够满足实际应用的需要。
此外，在进行换热器设计和选型时，还需要考虑到的要素是换热器的维护和清洁。
换热器的长期运行离不开定期的维护和清洁工作。
因此，在选择换热器时，需要充分考虑到维护和清洁的难易程度，以便能够方便地进行维护和清洁。
最后，在进行换热器设计和选型时，我们还需要考虑到的要素是经济性和环保性。
换热器的经济性主要包括设备造价、运行费用、能源消耗等因素，而环保性主要包括设备对环境的影响等方面。
在选择换热器时，需要充分考虑经济性和环保性的要求，以确保换热器能够在经济和环保的前提下进行工作。
综上所述，换热器设计和选型是一个复杂的过程，需要考虑到多个关键的要素。
在进行换热器设计和选型时，需要充分考虑到换热负荷、介质的物理性质、工作条件、效能、维护和清洁、经济性和环保性等因素。
列管式换热器选型设计计算
列管式换热器选型设计计算首先，需要确定换热器的热负荷，即需要传热的热量。
一般可以根据物料的流量、进出口温度差和物料的比热容来计算。
例如，物料流量为1000 kg/h，进口温度为80°C，出口温度为60°C，比热容为3.8kJ/(kg·°C)，则热负荷为：接下来，需要选择适当的传热面积。
传热面积与传热效果成正比。
可以根据传热系数和传热面积的关系来计算，公式如下：Q=U×A×ΔTm其中，U为换热系数，A为传热面积，ΔTm为物料的平均温差。
由于换热系数与流体特性、流体配管、管壁传热等因素有关，需要通过经验或参考书籍来确定一个合适的换热系数。
常见的换热系数范围为1000-4000W/(m2·°C)。
通过计算可以得到传热面积：A=Q/(U×ΔTm)然后，需要确定流体流速和压降。
流速的选择要考虑到换热效果和能耗的平衡。
一般情况下，流速应该在合适的范围内，避免过高或过低造成换热效果不佳或能耗过大。
压降则需要根据流体的压力和流速来计算。
一般通过经验公式或流体力学方法来计算。
最后，选择合适的材料和管子数量。
材料要能够满足工艺要求，耐腐蚀、耐高温等。
常见的材料有不锈钢、碳钢、铜等。
管子数量的选择要保证传热面积充分利用，同时要考虑到设备的尺寸和造价等因素。
总结起来，列管式换热器选型设计主要包括确定热负荷、选择传热面积、确定流体流速和压降、选择材料和管子数量等。
这些步骤需要考虑换热器的传热性能、流体特性、工艺要求和经济性等因素，通过计算和经验可以确定最合适的选型设计方案。
板式换热器选型设计原则及方法
板式换热器选型设计原则及方法1.根据换热介质的性质选择换热器材料：在选型设计板式换热器时，首要考虑的是所使用的换热介质的性质，例如温度、压力、腐蚀性等。
根据介质的特性选择合适的板式换热器材料，如不锈钢、钛合金等。
2.根据传热要求选择换热器类型：根据工艺流程中所要求的传热量、温差和压降等参数，选择合适的板式换热器类型，如单板式换热器、双板式换热器等。
3.根据换热面积计算板式换热器尺寸：根据所需的换热面积计算板式换热器的尺寸。
通常需要考虑的参数包括流体的流量、流速、温度差，以及换热器的热传导系数等。
4.考虑板式换热器的堵塞和清洗：在选型设计时需要考虑板式换热器的结构特点，以保证换热面板之间的通道不会堵塞，并且方便清洗。
5.综合考虑换热器的经济性和可靠性：在进行板式换热器选型设计时，需要综合考虑其经济性和可靠性。
经济性包括设备造价、运行费用等方面，可靠性包括换热器运行的稳定性、故障率等。
在进行具体的板式换热器选型设计时，可以采取以下方法：1.查询和参考相关文献、规范和标准，了解板式换热器的基本原理、性能及应用范围。
2.根据换热介质的特性和要求，筛选出适合的板式换热器材料。
3.根据工艺设计的流体参数（流量、温度、压力等）和换热要求，计算所需的换热面积，并选择合适的板式换热器类型。
4.结合工艺流程和装置结构，考虑板式换热器的堵塞和清洗问题。
5.通过技术对比和经济评价，选择经济性和可靠性较好的板式换热器。
6.进行设计和绘制板式换热器结构图、传热计算图、流体流动图等。
7.进行换热器的性能计算，验证选型结果是否符合要求。
8.评估和改进设计方案，考虑可能出现的问题和风险，并做出相应的优化调整。
在板式换热器选型设计过程中，还应考虑安装、维护和运行等方面的问题，以确保选型设计的换热器能够正常运行，并满足工艺生产的需求。
换热器的设计与选型
管壳式换热器的设计摘要：本文从管径、管程数和折流板等换热器的结构和流体参数方面介绍了管壳式换热器的设计。
关键词：管壳式换热器设计Design of Shell & Tube Heat ExchangerAbstract：This article introduces design of tube and shell heat exchanger from the aspects of structure such as the pipe diameter, the number of passes and baffle of heat exchanger and fluid parametersKey words：shell & tube; heat exchanger;design前言能源是当前人类面临的重要问题之一,能源开发及转换利用已成为各国的重要课题,而换热器是能源利用过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用。
近几年由于新技术发展和新能源开发利用,各种类型的换热器越来越受到工业界的重视,而换热器又是节能措施中较为关键的设备,因此,无论是从工业的发展,还是从能源的有效利用,换热器的合理设计和选型都具有非常重要的意义[1]。
管壳式换热器一般有三种结构型式: 固定管板式、浮头式和U 形管式。
由于换热器的使用场合、使用目的、换热介质物性等因素的不同, 决定了管壳式换热器的结构型式。
管壳式换热器设计参数有：（1）热负荷及流量大小；（2）流体的性质；（3）温度、压力及允许压降的范围；（4）对清洗、维修的要求；（5）设备结构、材料、尺寸及重量；（6）价格、使用安全性和寿命。
对换热器进行设计时主要考虑以上六个方面。
1.管壳式换热器结构的设计1.1换热器管形的设计管子外形有光管、螺纹管。
相同条件下, 采用螺纹管管束比光管管束能增加换热面积2 倍左右。
同时, 由于螺纹管的螺纹结构能有效破坏流体边界层, 有效提高了换热器的传热能力。
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换热器的选型和设计指南一、概述1.选型原则2.工艺参数的选取3.计算方法4.结构设计二、分类及结构特点1.按照换热器作用原理分类1.1间壁式换热器（冷热流体不允许混合的场合各种管式和板式换热）1.2直接接触式换热器（凉水塔、洗涤塔、文氏管、喷射冷凝器）1.3蓄热式换热器1.4中间载热体式换热器2.按照换热器用途分类2.1 加热器2.2 预热器2.3 过热器2.4 蒸发器2.5 再沸器2.6 冷却器2.7 冷凝器3.按换热器传热面形状和结构分类3.1 管式换热器3.2 板式换热器3.3 特殊形式换热器4.按换热器所用材料分类4.1 金属材料换热器4.2 非金属材料换热器三、选型需要考虑的因素1.热负荷（显热+潜热的变化量）2.流体流量的大小3.流体的性质4.流体在换热器中的温度及温度的变化5.流体允许的压降6.对清洗、维修的要求7.设备结构的制造与材料8.价格、使用安全性与寿命9.技术经济指标的分析3.1 管壳式换热器的选型3.1.1. 适用围①压力：允许压力从高真空~41.5MPa，Pmax=60MPa，F≤5000m2②温度：-100℃~1100℃（-270℃≤tmax≤1450）3.1.2. 容量大、结构简单、坚固耐用、造价低廉、用材广泛、清洗方便、适应性强3.1.3. U形管，适用于管、壳壁面温差较大，壳程易结垢管程清洁不易结垢及高温高压、腐蚀性强的场合，即高温高压腐蚀性强的介质走管，密封易解决。
3.2压降较大时选3较理想；对于10 翅片式空冷器选择条件：①水供应困难②水质不好，如结垢腐蚀③水热引起热污染，一般工艺出口温度较高＞65℃（即＞大气环境温度15~20℃），比列管式经济；工艺物料＜50℃用水冷。
3.3 结构参数的选取3.3.1. 两端封头(TEMA型号代码符合)TEMA壳体换热器类型流体在管每通过管束一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程。
单壳程单管程换热器称1-1型换热器，两壳程四管程换热器称为2-4型换热器，如下图所示：2-4型换热器为提高管流体速度：在两端封头设置适当隔板为提高管外流体速度：在壳体安装纵向隔板使流体多次通过壳体空间各类换热器管程数限制表1.3换热器类型管程数限制U型管式任意偶数，分程隔板只装在换热器前端固定管板式任意数，前、后两端均有分程隔板拔出封头式任意偶数，对于单程管，必须在浮头端加密封节；一般不用于单管程换热器带外密封套环的浮头式单管程或双管程，因为尾部没有分程隔板带双开卡环的浮头式任意偶数，单管程时浮头端要加装密封节带填料函的浮头式任意数壳径最大管程数＜250 4250~510 6510~760 8760~1020 101270 12①有相变②无相变3.3.4. 合理压降管壳式换热器、空冷器和套管式换热器表1.5物流压降值气体和蒸汽（高压）35-70Kpa气体和蒸汽（低压）15-35Kpa气体和蒸汽（常压） 3.5-14Kpa蒸汽（真空）＜3.5Kpa蒸汽（真空冷凝塔）0.4-1.6Kpa液体70-170KpaF型壳体，壳侧压降35-70Kpa板翅式换热器物流压降值气体和蒸汽5-20Kpa液体20-55Kpa3.3.5冷介质温度①冷却水温度≤60℃，高于工艺物流冰点5℃。
②温差：高温端△t≥20℃低温端△t≥5℃③工艺冷热流体换热时，低温端△t≥20℃。
3.3.6. 加热被加热介质若有冷凝液，水合物，其出口温度必须高于露点或冰点5-10℃。
3.3.7. 接管位置①被加热、蒸发：从下向上②被冷凝：从上向下被冷却介质视接管经济3.3.8. 结构参数①换热管直径小紧凑，但压降增大，Φ19~25，汽液相时Φ32，直接加热时Φ76。
②换热管长度通常用6米③无相变换热器时，对于大面积换热可选用8~9米④增加管束长度一是传热系数增加，二是在相同传热面积时，可减少管程，三是单位面积传热面比较低。
但长管束一方面增加承重钢平台材料，另一方面增加占地及检修面积。
⑤翅片管：当光管的管外总阻力与管阻力之比≥3时，要采用外翅片管，例如用蒸汽加热的再沸器，预热器，水冷器，及处理有机流体的冷凝器中。
⑥当传热壁面两侧热膜系数都很小时，宜用两面带翅的。
㈠折流板型式：①圆缺型、环盘型（压降小）、孔流型（压降大，但适用于清洁流体）②其中圆缺型又分单圆，双圆缺、三圆缺。
折流板圆缺位置：①无相变的对流传热，水平放置则壳体流体与管束不平行流动，也减少了壳程底部液体沉积。
②有悬浮物或结垢严重的流体使用的卧式换热器中，用圆缺板垂直型。
折流板圆缺高度：①单圆缺型折流板的开口高度为直径的10~45%②双圆缺型折流板的开口高度为直径的15~25%，两者一般取20~30%。
折流板间距：壳体直径的30~50%，最小折流板间距为壳体直径的1/5，并＞50m/m ，亦最大折流板间距为壳体直径的1/2，并≤TEMA 规定的最大无支撑直管跨距的0.8倍。
㈡ 折流杆避免大圆缺小间距和小圆缺大间距。
β取值0.9~0.92。
㈢ 防旁流设施 ①密封条 ②盲管③缓冲挡板3.4 管壳式换热器的设计要点 3.4.1. 选型（见3.1）3.4.2. 计算换热面积，初选换热器型号 ①根据换热任务，计算传热量 ②确定流体在换热器中的流动途径③确定流体在换热器中两端的温度，计算定性温度，确定在定性温度下流体物性 ④计算平均温度差，并根据温度差校正系数不小于0.8的原则，确定壳程数或调整加热介质或冷却介质的终温⑤根据两流体的温差和设计要求，确定换热器的型式⑥依据换热流体的性质及设计经验，选取总传热系数值K （选） ⑦依据总传热速率方程，初步算出传热面积S,并确定换热器的基本尺寸或按照系列标准选择设备规格 3.4.3. 计算管壳压降若压降不符合要求，要调整流速，再确定管程和折流挡板间距 3.4.4. 核算总传热系数 计算管、壳对流传热系数，确定污垢热阻Rsi 和Rso ，再计算总传热系数K(计算)然后与K （选）比较，若K 计/K 选=1.15~1.25则初选的换热器合适。
3.4.5. 计算要点说明3.4.5.1 冷热流体的热平衡方程式：()()cold p hot P req t WC T WC Q ∆=∆=换热器计算时还要加5%的散热，换热器面积还要有10%的余地。
传热速率方程式：K t F R1T A Q act⋅∆⋅=⋅∆⋅=∑w f oi R R h 1h 1R +++=∑式中：hi、ho 管管外两流体的传热膜系数Rf 两流体的污垢热阻Rw 金属壁面热阻3.4.5.2 计算类型①物性数据：冷热流体的进出口温度，定性温度下的密度，比热容，粘度，导热系数，表面力②工艺数据：冷热流体的流量，进出口温度，进口压力，允许压降，及污垢系数③结构数据：使其结构最优，尺寸最小④壳体形式：管程数，管子类型，管长，管子排列，壳径⑤折流挡板型式：冷热流体流动通道方式计算前先确定下列基本参数①管长（3、5、6、7.2、9）②管间距（1.25-1.5管外径）③流向角管子排列角（30°，45°，60°，90°）④换热管外径及管壁厚（19、25）校核计算项目：①管程数②壳径/管数③折流板间距/折流板数型式④管长/管间距⑤流向角⑥管径/壁厚最终计算①总体设计尺寸②热阻大小③设计余量：水流速＞1.5m/s时，不必余量太大，否则流速降低，换热系数下降④压降的利用和分布---要增加在提高K上压降来源：㈠进出口管口处，不宜消耗在此，控制占总压降的30%以下。
㈡横向管束错流，有利于传热㈢防冲板、分布器流速，在压降允许围，尽量提高，因为提高流速以获得较大的K和较小的污垢热阻。
⑤有效平均温差3.4.6 调整设计方案㈠传热系数为控制因素时：提高壳侧传热系数的方法①使用低翅片（提高流动状态）②减少换热管外径和管间距（提高壳侧流速）③提高壳侧流体速度（减少折流板间距）④选用F型G型（壳侧多分流）提高管侧给热系数①减少管外径②增加管长③变换流动分布㈡压力降成为控制因素时：降低壳侧压力降①使用双圆缺折流板或管窗部排管②选用J型壳体，无隔板分流③增加管间距④改变流向角45°/90°降低管侧压力降①增大管径②减少管长㈢温度推动力为限制因素时①选用纯逆流型②增加壳程数③减少管侧流体量㈣减少振动---降低扰动频率或增加自然频率①减小管子跨距长度②减小壳侧流体速度③改变折流板型式④降低壳体流速⑤增加折流板厚度⑥将板与折流板孔之间的间距调到最小⑦折流板材料不应比管子硬⑧使用壁厚管并使管子紧固⑨采用解滞隔板⑩堵塞所有旁路流和流程分隔滞流㈤冷热流体通道的选择①不洁净和结垢的液体宜走管程，因管清洗方便②腐蚀性流体宜走管程，避免管束和壳体同时受到腐蚀③压强高的流体宜走管，以免壳体承受压力④饱和蒸汽宜走壳程，因饱和蒸汽比较干净，给热系数与流速无关且冷凝液易排出⑤被冷却的流体宜走壳程，便于散热⑥若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，宜将给热系数大的流体通入壳程，以减少热应力⑦流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜，因在壳程Re＞100即可达到湍流，但不是绝对的，如果流体流动阻力损失允许，将这种流体通入管，并采用多管程结构，反而能得到更高的给热系数。