列管式换热器规格表
列管式换热器
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，即降低 了污垢热阻，使总传热系数增大，从而较小换热 器的传热面积。但是流速增加，又使流动阻力增 大，动力消耗就增多。所以适宜的流速要通过经 济衡算才能确定。
若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，则不存在 确定流体两端温度的问题。若其中一流体仅已知进口温度，则
式中：d1----换热管的内径，为0.02m d0----换热管的外径，为0.025m
由于L’数值太大，换热器不可使用单管程的 形式，必须用多管程。我们选择管程的长 度为6m，则Nt=L’/6=26/6≈4.(管程数通常选 择偶数)
R=(T1-T2)/(t2-t1)=1.155 P=(t2-t1)/(T1-t1)=0.381 根据R，P的值，查食品工程原理教材中图425(S)，得温度校正系数 φ=0.92 > 0.8，说明换热器采用单壳程，四 管程的结构是合适的。 Δtm=φ×Δtm逆=0.92*61.84=56.89℃。
计时冷却水两端温度差可取为5-10℃。
常用换热管规格有ø19×2mm, ø25×2mm(不锈 钢）, ø25×2.5mm（碳钢）, 排列方式：正方形直列、正方形错列、 三 角形直列、三角形错列、同心圆排列
当流体流量较小或传热面积较大而需要管 数很多时，又是会使管内流速较低，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 流动阻力加大，增加动力费用；同时多程 会使平均温度差下降； 管程数m= u—管程内流体的适宜速度，m|s u’—单管程时管内流体的实际速度，m|s
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/m2
列管式换热器计算表
管程流体冷却水壳程流体进口温度t1℃28进口温度T1 ℃出口温度t2 ℃33出口温度T2 ℃定性温度℃30.5定性温度℃流量W1 kg/h13696.00479流量W2 kg/h比热CP1 KJ/(kg·K) 4.174比热CP2 KJ/(kg·K)黏度μ1 Pa·s0.00079409黏度Pa·s导热系数λ 1 W/(m·K)0.61885导热系数λ 2 W/(m·K)密度 ρ1 kg/m3995.525密度ρ2 kg/m3热负荷KW79.39878333热负荷KW按逆流计算的传热温差ΔT ℃26.39686192计算温度校正系数P0.083333333R10查图求得温度校正系数Φ (待定)0.88实际的传热温差ΔT ℃23.22923849初选总传热系数K W/(m2·℃）342换热面积 S'' m28.79499184传热面积S=1.15*S''参照换热面积选取列管换热器结构参数壳体内径D mm313.6571377取圆整壳体内径D mm列管数ns （根）43D列管外径d0 mm25假设的管内水流速u i m/s列管内径d i mm20列管长度l mm3000管心距 mm31.25进一法得到t mm折流板间距B mm100横过管束中心线的管数n c列管材质及导热系数 W/(m·K)45进一法得到nc设计的换热面积 m210.11424062切去的圆缺高度h mm结垢校正因子，对DN25管子取为1.4，对DN19管 1.4假设的壳内接管乙酸甲酯流速管程数=2壳程接管内径d1 m串联的壳程数1取标准管径d1 m管子排列方式对压降的校正因子，正三角形为0.5假设的管内接管水流速u m/s 管程流体被加热取0.4，被冷却取0.30.4管程接管内径d2壳程流体被加热取0.4，被冷却取0.30.3取标准管径d2管壁内侧表面污垢热阻（m2·℃）/K0.000344管壁外侧表面污垢热阻（m2·℃）/K0.000172换热管壁厚 mm 2.5换热管平均直径 mm22.5采用此传热面积下的总传热系数 W/(m2·℃）337.944664当量直径de m230.6998049蒸汽凝液（1）核算压力降88①管程压强降38管程流通面积 m20.00753663管程流速 m/s0.50710552 2777.8Re12714.836432.058取管壁粗糙度 mm0.10.000252相对粗糙度0.0050.138查图求得摩擦系数0.038875.8直管中压力降 Pa729.6149207回弯管压力降 Pa384.007853管程总压力降 Pa3118.14376679.39878333②壳程压强降管子正三角形排列时，横过管束中心线的管子数9折流板数NB 块29壳程流通面积 m20.007109375壳程流速 m/s0.123925908Re8613.834138 10.11424062壳程流体摩擦系数f00.633497932流体横过管束的压力降 Pa511.2409239 325流体流过折流板缺口的压强降 Pa562.5810212 318.5壳程总压力降 Pa1073.8219450.50.28303563942.94794317（2)核算总传热系数1.766561983①管程对流传热系数32计算得 Pr=Cp*μ/λ 5.355953236 7.21318237748Nu86.43928553961管程对流传热系数αi'=Nu*λi/di W/(m2·℃)2674.64759281.25h取80矫正之后对流传热系数αi=ai*f W/(m2·℃)2608.9335141②壳程对流传热系数0.033501321计算得 Pr=Cp*μ/λ 3.7580869570.03Nu81.717709821.5壳程对流传热系数 W/(m2·℃)563.8521977 0.056969073校正后α563.85219770.04③总传热系数总传热系数k W/(m2·℃）342.892515此换热器安全系数 %0.260969295（3）传热面积0.02S''=Q/(K*△tm) 平方米9.96829472Sp=π*d0*L*N实 平方米11.07792面积裕度H11.13154567进一法得到NB 块29校正系数f0.975430753若Re小于10000，需矫正校正系数f0.950478072此处Re范围2000到10万。
列管式换热器计算
管程流体进口温度t1℃出口温度t2 ℃定性温度℃流量W1 kg/h比热CP1 KJ/(kg·K)黏度Pa·s导热系数W/(m·K)密度kg/m3热负荷KW按逆流计算的传热温差ΔT ℃计算温度校正系数PR查图求得温度校正系数Φ实际的传热温差ΔT ℃初选总传热系数K W/(m2·℃）换热面积 m2参照换热面积选取列管换热器结构参数壳体直径 mm列管数（根）列管外径 mm列管内径 mm列管长度 mm管间距 mm折流板间距 mm列管材质及导热系数 W/(m·K)设计的换热面积 m2结垢校正因子，对DN25管子取为1.4，对DN19管子取为1.5管程数串联的壳程数管子排列方式对压降的校正因子，正三角形为0.5，正方形斜转45度为0.4，正方形为0.3管程流体被加热取0.4，被冷却取0.3壳程流体被加热取0.4，被冷却取0.3管壁内侧表面污垢热阻（m2·℃）/K管壁外侧表面污垢热阻（m2·℃）/K换热管壁厚 mm换热管平均直径 mm采用此传热面积下的总传热系数 W/(m2·℃）冷却水壳程流体蒸汽凝液28进口温度T1 ℃18038出口温度T2 ℃6033定性温度℃120 244341流量W2 kg/h200004.174比热CP2 KJ/(kg·K) 4.250.0008黏度Pa·s0.000240.6176导热系数W/(m·K)0.685995.7密度kg/m3943.1 2832.99815热负荷KW2833.33333373.820987160.065789474120.966.43888844100042.6457064560024525203000321504555.81.4110.50.40.30.00020.00022.522.5764.2599722（1）核算压力降①管程压强降管程流通面积 m20.07693管程流速 m/s0.886073 Re22056.58取管壁粗糙度 mm0.1相对粗糙度0.005查图求得摩擦系数0.032直管中压力降 Pa1876.199回弯管压力降 Pa1172.625壳程总压力降 Pa4268.353②壳程压强降管子正三角形排列时，横过管束中心线的管子数17.21772折流板数19壳程流通面积 m20.025434壳程流速 m/s0.231613 Re22753.57壳程流体摩擦系数0.507648流体横过管束的压力降 Pa2211.017流体流过折流板缺口的压强降 Pa1441.878壳程总压力降 Pa3652.896（2)核算总传热系数①管程对流传热系数查表得 Pr 5.4 Nu134.746管程对流传热系数 W/(m2·℃)4160.956②壳程对流传热系数查表得 Pr 1.43 Nu78.33724壳程对流传热系数 W/(m2·℃)2146.44③总传热系数总传热系数k W/(m2·℃）782.4556此换热器安全系数 % 2.380818。
列管式换热器的设计
物性数据ρ２＝879 kg/m3
CP2＝1.813 kJ/kg·K
μ2＝4.4×10-4N·S/m2
λ2= =1.384×10-4kW/m·K
2、水蒸汽（下标1表示）的物性数据
定性温度 蒸汽压力200Kpa下的沸点为Ts＝119.6℃
物性数据ρ１＝1.1273 kg/m3
γ１＝2206.4 kJ/kg
蒸汽体积流量V＝Gν＝0.564×0.903＝0.510 m3/s
取蒸汽流速u’＝20 m/s
＝0.180m＝180mm
选用无缝热轧钢管（YB231-64）Φ194×6mm，长200mm。
3、冷凝水排出口
选用水煤气管 即Φ42.25×3.25mm，长100mm。
（七）、校核流体压力降
1、管程总压力降
1、列管式换热器是目前化工生产中应用最广泛的一种换热器，它的结构简单、坚固、容易制造、材料范围广泛，处理能力可以很大，适应性强。但在传热效率、设备紧凑性、单位传热面积的金属消耗量等方面还稍次于其他板式换热器。此次设计所采用的固定管板式换热器是其中最简单的一种。
2、由于水蒸汽的对流传热系数比苯侧的对流传热系数大得多，根据壁温总是趋近于对流传热系数较大的一侧流体的温度实际情况，壁温与流体温度相差无几，因此本次设计不采用热补偿装置。
实际管数n＝NT－NTb－n3＝169－23＝146根，每程73根排列管
实际流速
m/s
与初假设苯的流速u’2=0.55m/s相近，可行。
3、换热器长径比
符合要求（ ）
（五）、校核计算
1、校核总传热系数K值
（1）管内对流传热系数α2
W/m2·℃
（2）管外对流传热系数α1
式中：n为水平管束垂直列上的管数，n＝7；
列管式换热器浮头式换热器规格表
0.0138/0.0152
24.84/27.36
1.6
II
40
5/4.62
6/6.19
9/9.33
12/12.47
19/18.76
0.0063/0.0069
11.34/12.42
2.5
325
I
60
7/6.93
9/9.28
14/14.00
19/18.71
28/28.13
0.0188/0.0208
列管式换热器
公称直径
管程数
管子数量
换热面积公称值/计算值
管程通道截面积管程通道流速为0.5/sec时的流量
公称压力Mpa
管子长度（m）
碳钢管φ25×2.5
500
2000
3000
4000
6000
不锈钢管φ25×2
159
I
14
1.5/1.62
2/2.17
3/3.27
0.0044/0.0049
7.92/8.82
33.84/37.44
0.6
II
65
6/6.47
9/8.66
13/13.06
17/17.46
26/26.26
0.0088/0.0097
15.84/17.46
1.0
400
I
119
14/13.74
18/18.41
28/27.76
37/37.10
55/55.8
0.0374/0.0412
67.32/74.16
1005
40
3500
500
1310
50
4000
500
列管式换热器浮头式换热器规格表
II
40
5/
6/
9/
12/
19/
325
I
60
7/
9/
14/
19/
28/
II
65
6/
9/
13/
17/
26/
400
I
119
14/
18/
28/
37/
55/
II
110
13/
17/
26/
34/
50/
500
I
1ห้องสมุดไป่ตู้5
45/
55/
85/
II
180
40/
55/
85/
600
I
169
60/
85/
125/
II
166
60/
01244/
浮头式换热器
浮头式换热器是由管箱、壳体、管束、浮头盖等零部件组成。最大的特点是管束可以
抽出来，管束在使用过程中由温度膨胀而不受壳体约束，不会产生温度应力。其优点是：
（1）管束可以抽出，以方便清洗管壳程。
（2）介质间温度不受限制。
（3）可以在高温高压工作，一般温度小于450℃，压力小于。
（4）可用于结垢比较严重的场合。
80/
125/
700
I
379
90/
120/
175/
II
358
85/
110/
165/
800
I
511
120/
160/
240/
II
488
115/
150/
230/
900
I
649
列管式换热器设计说明
第一章列管式换热器的设计1.1概述列管式换热器是一种较早发展起来的型式，设计资料和数据比较完善，目前在许多国家中已有系列化标准。
列管式换热器在换热效率，紧凑性和金属消耗量等方面不及其他新型换热器，但是它具有结构牢固，适应性大，材料范围广泛等独特优点，因而在各种换热器的竞争发展中得以继续应用下去。
目前仍是化工、石油和石油化工中换热器的主要类型，在高温高压和大型换热器中，仍占绝对优势。
例如在炼油厂中作为加热或冷却用的换热器、蒸馏操作中蒸馏釜（或再沸器）和冷凝器、化工厂中蒸发设备的加热室等，大都采用列管式换热器[3]。
1.2列管换热器型式的选择列管式换热器种类很多，目前广泛使用的按其温度差补偿结构来分，主要有以下几种：（1）固定管板式换热器：这类换热器的结构比较简单、紧凑，造价便宜，但管外不能机械清洗。
此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管壁与壳壁温度相差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以致管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏整个换热器。
为了克服温差应力必须有温度补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。
（2）浮头换热器：换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以便管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上来连接有一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。
这种型式的优点为：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不受壳体的约束，因而当两种换热介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。
其缺点为结构复杂，造价高。
（3）填料函式换热器：这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构与比浮头式简单，造价也比浮头式低。
但壳程内介质有外漏的可能，壳程终不应处理易挥发、易爆、易燃和有毒的介质。
列管式换热器
列管式换热器技术规格及要求1.招标编号:2.设备名称:列管式换热器3.数量:2台4.交货日期:合同生效后6个月内5.报价方式:到厂价6.投标币种:人民币7.交货地点:8.设备用途及技术要求该设备主要用于是将热流体的部分热量传递给冷流体,主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
凡是本标书未说明和要求的部分则表明是标准的结构或配置,投标者应将其列入标准结构或配置的内容之中。
8.1基本要求8.1.1列管式换热器主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。
所需材质,可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。
在进行换热时,一种流体由封头的连结管处进入,在管流动,从封头另一端的出口管流出,另-种流体由的接管进入,另一接管处流出。
8.1.2在列管式换热器中,管束的表面积即为该换热器所具有的传热面积。
当传热面积较大,管子数目较多时,为了提高管内流体的流速,增大管内一侧流体的传热膜系数,常将全部管子平均分成若干组,流体每次只流经一组管子,采用多管程结构。
8.1.3换热器的一块管板用法兰与外壳相连接,另一块管板不与外壳连接,以使管子受热或冷却时可以自由伸缩,但在这块管板上连接一个顶盖,称之为“浮头”,所以这种换热器叫做浮头式换热器。
本套设备采用浮头式结构,浮头式热交换器的结构为:浮动管板、浮头勾圈法兰相连、浮头盖。
8.1.4封头和管箱位于壳体两端,控制及分配管程流体。
8.1.5管板将受热管束连接在一起,并将管程和壳程的流体分隔开来。
管板与管子的连接可胀接或焊接。
胀接法是利用胀管器将管子扩胀,产生显著的塑性变形,靠管子与管板间的挤压力达到密封禁锢的目。
8.2技术要求及参数8.2.1最高油温: 120℃最高水温: 35℃工作油温: 40℃-80℃许用压力:壳程:≤0.4Mpa 管程:≤0.2Mpa8.2.2砌筑、环保及安全:卖方应提供买方未涉及到的所有安全保护装置,以确保设备安全使用,同时还必须符合国家相应的安全标准和环保标准。