设计管壳式换热器的基本原则

　　（1）流体流径的选择。指的是在管程和壳程各走哪一种流体，我们以固定管板式换热器为例说明：不洁净和易结垢的流体宜走管程；腐蚀性的流体宜走管程，以免管子和壳体同时被腐蚀；易污染的流体宜走管程，以减少泄漏量；压力高的流体宜走管程，以免壳体受压；饱和蒸汽宜走壳程，以便于及时排掉冷凝液；流量小或粘度大的流体宜走壳程，以使传热系数升高；被冷却的流体宜走壳程；若两流体温差较大，宜使对流传热系数大的流体走壳程，以减小温差应力。

　　（2）流体流速的选择。大一点的流速对传热系数是有帮助的，能使总传热系数变大，但同时使流动阻力变大，动力消耗增多，所以，我们需要综合考虑流体流速。

　　（3）管子的规格和管间距。目前试行的管壳式换热器系列只采用25×2.5mm及19×2.0mm两种管径规格的换热管，对于易结垢或不洁净的流体，可选择大管径，对于洁净的流体，可选择小管径；管间距小，对传热系数升高有帮助。

分析局部应力出现的原因有：

　　(1)换热器壳体载荷的温度较高，且径向变形大。而管板恰恰

　　相反，不仅载荷温度低，变形小，同时由于管板的厚度较大对变形刚度的抵抗力较强，因此对与之相连接的换热器壳体约束力较大。

　　(2)由于换热器壳体受到---，使高温载荷下的径向膨胀也受到了一定的---。加上其他因素的影响，发生断裂损害的可能性很大。总体来说，对于上述结构局部应力形成的主要因素是：换热器壳体和管板之间的温度分布不均匀，管板较大刚度这一特征的存在。所以在日常的操作中，可根据实际的需要，在达到结构刚度要求的基础上，可对管板的厚度进行适当的降低。

　　---之四：u形弯管。

　　对不锈钢管束的使用中，u形管自身的形态特征决定了它的塑性变形，在对其进行运用时会产生残余拉应力。这是由于两个直管段热变形不均匀产生了温差应力，应力之间相互叠加，促使弯管处拉应力的形成。在腐蚀性介质的参与下，加上换热器工作过程中产生的扭曲振动和弯曲振动，很容易造成弯管处的疲劳腐蚀破坏，并且影响力很大。

　　---之五：小浮头垫片出现泄漏。

　　温差应力的存在是造成小浮头垫片内漏的主要原因。在小浮头垫片的使用过程中，由于温差应力的存在使螺栓预紧力降低，同时小浮头垫片自身不能进行自紧密闭，造成换热器的使用实效。总而言之，造成小浮头垫片发生泄漏的主要原因就是，预紧过程中和温差应力的作用下残余应力的存在。

　　设计管壳式换热器要考虑哪些因素呢？

　　换热设备的类型很多，对每种特定的传热工况，通过优化选型都会得到一种朂合适的设备型号，如果将这个型号的设备使用到其他工况，则传热的效果可能有很大的改变。因此，针对具体工况选择换热器类型，是很重要和复杂的工作。对管壳式换热器的设计，有以下因素值得考虑。

　　1、流速的选择

　　流速是换热器设计的重要变量，提高流速则提高传热系数，同时压力降与功耗也会随之增加，如果采用泵送流体，应考虑将压力降尽量消耗在换热器上而不是调节阀上，这样可依靠提高流---提高传热效果。

　　采用较高的流速有两个好处：一是提高总传热系数，从而减小换热面积；二是减少在管子表面生成污垢的可能性。但是也相应的增加了阻力和动力的消耗，所以需要进行经济比较才能朂后确定适宜的流速。

　　此外在选择流速上，还必须考虑结构上的要求。为了避免设备的---磨损，所算出的流速不应超过允许的经验流速。

　　2、允许压力降的选择

　　选择较大的压力降可以提高流速，从而增强传热效果减少换热面积。但是较大的压力降也使得泵的操作费用增加。合适的压力降值需要以换热器年总费用为目标，反复调整设备尺寸，进行优化计算而得出。

　　在大多数设备中，可能会发现一侧的热阻明显的高于另一侧，此侧的热阻成为控制热阻。可壳程的热阻是控制侧时，可以用增加折流板块数或者缩小壳径的方法，来增加壳侧流体流速、减少传热热阻，但是减少折流板间距是有---的，一般不能小于壳径的1/5或50mm。当管程的热阻是控制侧时，则依靠增加管成熟来增加流体流速。

　　在处理粘稠物料时，如果流体处于层流流动则将此物料走壳程。由于在壳程的流体流动易达到湍流状态，这样可以得到较高的传热速率，还可以改进对压力降的控制。

　管壳式换热器在运行前需要先做好安装工作，换热器在出厂前其实已经做好了预装工作，设备安装正确与否会影响到其后期的正常运行。下面小编就为大家介绍一下该设备在安装过程中的几点注意事项吧。

　　1、安装前严格检查换热器是否有异常现象，确认无误后按照随机文件对应的循环道进行连接。

　　2、换热器应安装在高出地面1m的底子上，并用橡胶垫平。

　　3、电力线路只要送到电控柜就行了，电控柜应当是靠地的，试通电后检查换热机组的电控柜是否有异常。

　　4、应根据水质环境设置水---器、过滤器等；当管壳式换热器的蒸气压力大于0.6mpa时，应单独安装减压阀；在系统管道上应设置安全阀和排气阀等附件，有利于整个系统的运行。

　　5、换热机组吊装安装时，应仅在底座上着力，并应注意对机组各部分的防护工作。

　　6、混凝土---作时，应考虑规范布置的热交换机组回收及机房内管道等因素，机组四周宜保留1~1.5米的检修、空间。

　　7、与换热器连接的系统、管路应经冲洗合格后才能与机组连接，以防管路中的杂质被冲入换热器。

　　8、安装完成后，对管壳式换热器的热调节单元以及连通回收道进行工作压力范围内的水压试验，确认无误后才能将设备投入使用。