換熱器折流板最大間距的 探討

1、換熱器折流板最大間距的探討換熱器折流板最大間距的探討王蘭生摘要摘要本文以DN400水－水換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算為例說明GB151－89《鋼制管殼式換熱器》中關(guān)于折流板的最大間距應(yīng)不大于圓筒內(nèi)直徑的規(guī)定是不盡合理的不利于殼程流體壓力降的降低并提出了相應(yīng)的建議。關(guān)健詞關(guān)健詞折流板最大間距壓力降1問題的提出問題的提出我們知道，由于管殼換熱器的殼程流通截面積通常較管程流通截面積為大，因而除殼程為蒸氣冷凝的工況外（冷凝傳熱系數(shù)與流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)），均在殼程設(shè)

2、置折流板以提高殼程流體的流速，改變流體的流動(dòng)方向，使流體沿垂直于換熱管中心線的方向流過管束，增加湍流程度，從而提高殼程的傳熱效果。同時(shí)，折流板對(duì)管束又起著支撐作用。從傳熱方面考慮，合理的折流板間距不僅應(yīng)使換熱器獲得較好的傳熱效果，以滿足給定的傳熱要求，而且應(yīng)使殼程的流體壓力降不超過允許的最大壓力降，以免動(dòng)力消耗過大。管殼式換熱器工藝設(shè)計(jì)計(jì)算中控制的折流板最小間距為13～12Ds，且不小于50mm。換熱管無支撐的最大折流板間距為171d0

3、.74（d為換熱管外徑，mm）。允許的最大壓力降為0.4atm（40.53kPa）[1]。GB151－89《鋼制管殼式換熱器》(以下簡(jiǎn)稱GB151)中的3.9.3.2條規(guī)定：“折流板的最小間距應(yīng)不小于圓筒內(nèi)直徑的五分之一，且不小于50mm。最大間距應(yīng)不大于圓筒內(nèi)直徑，且滿足表3－22的要求”。表3－22mm換熱管外徑d1014192532384557最大無支撐距8001100150019002200250028003200顯而易見，GB

4、151規(guī)定的折流板最小間距及最大無支撐跨距（防止換熱管變形過大和便于安裝）與工藝設(shè)計(jì)基本是一致的，但是卻增加了折流板最大間距應(yīng)不大于圓筒內(nèi)直徑的限制。這樣一來，在管殼式換熱器的設(shè)計(jì)中，就可能會(huì)出現(xiàn)工藝專業(yè)提出的滿足傳熱要求和壓力降限制的折流板間距超出殼體內(nèi)徑，而設(shè)備專業(yè)由于GB151的規(guī)定難以在設(shè)計(jì)中予以認(rèn)可的情況。實(shí)際上，筆者在水－水換熱器系列的設(shè)計(jì)中就遇到了這一問題。下面以DN400水－水換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算為例加以說明。2設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

5、設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例2.12.1工藝及結(jié)構(gòu)參數(shù)工藝及結(jié)構(gòu)參數(shù)文[2]中的水－水換熱器系列為國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，用于一般工業(yè)及民用建由圖8－12(a)查得溫度修正系數(shù)FT=0.925有效平均溫差Δtm按下式計(jì)算：(4)計(jì)算傳熱量Q(5)計(jì)算被加熱水流量W2(6)計(jì)算加熱水流量W1(7)計(jì)算傳熱膜系數(shù)①管程傳熱膜系數(shù)hi由圖8－13查得柯爾本傳熱因子JH=3.310－3按式8－6不考慮粘度變化，則②殼程傳熱膜系數(shù)hoC′=Pt－do=0.007m假定