【正文】 的產(chǎn)生和增厚，使傳熱系數(shù)不斷降低，傳熱量隨之而減少，故有必要停止操作進行清洗。在清洗時不僅無法傳遞熱量，還要支付清洗費，這部分費用必須從清洗后傳熱條件的改善得到補償，因此存在一最適宜的運行周期。嚴格地講，如果孤立地僅從換熱器本身來進行經(jīng)濟核算以確定適宜的操作條件與適宜的尺寸是不夠全面的，應(yīng)以整個系統(tǒng)中全部設(shè)備為對象進行經(jīng)濟核算或設(shè)備的優(yōu)化。但要解決這樣的問題難度很大，當影響換熱器的各項因素改變后對整個系統(tǒng)的效益關(guān)系影響不大時，按照上述觀點單獨地對換熱器進行經(jīng)濟核算仍然是可行的。第二節(jié)：列管式換熱器結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)一：管束及殼程分程管束分程：為了解決管束增加引起管內(nèi)流速及傳熱系數(shù)降低的問題即將管束分程。在換熱器的一端或兩端的管箱中安置一定數(shù)量的隔板，一般每程中管束大致相等。注意溫差較大的流體應(yīng)避免緊鄰，以免引起較大的溫差應(yīng)力。、安裝、操作的角度考慮，偶數(shù)管程有更多的方便之處，因此用得最多。但程數(shù)不宜太多，否則隔板本身占去相當大的布管用的面積，且在管程中形成旁路，影響傳熱。殼程分程：殼程分程的型式見圖2，E型最為普通，為單殼程。F型與G型均為雙殼程，它們的不同之處在于殼側(cè)流體進出口位置不同。G型殼體又稱為分流殼體。當它用作水平的熱虹吸式再沸器時，殼程中的縱向隔板起著防止輕組分的閃蒸與增強混合的作用。H型和G型相似，只是進出口接管與縱向隔板均多一倍，故稱之為雙分流殼體。G型與H型均可用于以壓力降作為可控制因素的換熱器中。考慮到制造上的困難，一般的換熱器殼程數(shù)很少超過2倍。二、傳熱管傳熱管直徑越小，換熱器單位體積的傳熱面積越大。因此，對于潔凈的流體，管徑可取小些。但對于不潔凈活易結(jié)垢的流體，管徑應(yīng)取的大些，以免堵塞。此外，小直徑的管子可以承受更大的壓力，而且管壁較??；對于相同的殼徑，可排列較多的管子。因此選擇小直徑的管子單位體積所提供的傳熱面積更大，設(shè)備更緊湊，但管徑小，流動阻力大，機械清洗困難，設(shè)計時可根據(jù)具體情況選擇適當?shù)墓軓?。考慮到制造和維修的方便，加熱管的規(guī)格不宜過多。目前我國試行的系列標準規(guī)定采用φ252兩種規(guī)格，對一般流體是適應(yīng)的。此外，還有φ572的耐酸不銹鋼管。按選定的管徑和流速確定管子數(shù)目，再根據(jù)所需傳熱面積，求得管子長度。實際所取管長應(yīng)根據(jù)出廠的鋼管長度合理截用。我國生產(chǎn)的鋼管長度多為6m、9m，,2,3,6,和9m六種，其中以3m和6m更為普遍。同時，管子的長度又應(yīng)與管徑相適應(yīng)，一般管長與管徑之比，即L/D約為4～6。三、管的排列及管心距：換熱管管板上的排列方式有正方形直列、正方形錯列、三角形直列、三角形錯列和同心圓排列，如圖21所示。 (a) 正方形直列（b）正方形錯列 (c) 三角形直列（d）三角形錯列（e）同心圓排列 圖2﹣1傳熱管的排列方式[4]正三角形排列使用最普遍這是因為在同一管板上可以排列較多的管子，且管外傳熱系數(shù)較高，但管外不易機械清洗。適用于殼程流體較清潔、不需經(jīng)常清洗管壁的情況。正方形排列的傳熱管數(shù)雖然較正三角形排列得少，傳熱系數(shù)也較低，但便于管外表面進行機械清洗。當管子外表面需用機械清洗時，采用正方形排列。為了提高管外傳熱系數(shù)，且又便于清洗管外壁面，往往采用正方形錯列。同心圓形排列管子緊湊，且靠近殼體處布管均勻，在小直徑的換熱器中，管板上可排的管數(shù)比正三角形還多，這種排列法僅用于空分設(shè)備上。此外，對于多程列管式換熱器，常采用組合排列的方法，如每一程內(nèi)采用三角形排列，而在各程之間，為了便于安排隔板，則采用正方形排列方法 [4]。在此項目設(shè)計中選擇換熱管的規(guī)格為φ25，管子成正三角形排列。：管板上兩管子中心距離稱作管間距。管間距取決于管板的強度、清洗管子外表面時所需的空隙，管子在管板上的固定方法等。當管子采用焊接方法固定時，相鄰兩根管的焊接太近，會相互受到影響，使焊接質(zhì)量不易保證，一般?。楣茏油鈴剑?。當管子采用膨脹固定時，過小的管間距會造成管板在脹接時由于擠壓力的作用發(fā)生變形，失去管子與管板之間的連接力，故一般采用。常用的與的對比關(guān)系見表3。表3 管殼式換熱器與的關(guān)系[3]換熱管外徑/mm1014192532384557換熱管中心距/mm1419253240485772 ：四、折流板和支撐板 列管式換熱器的殼程流體流通面積比管程流通截面積大，在殼程流體屬對 流傳熱條件時，為增大殼程流體的流速，加強其湍動程度，提高殼程給熱系數(shù)，需設(shè)置折流板。折流板有橫向折流板和縱向折流板兩類，單殼程的換熱器僅需設(shè)置橫向折流板，多殼程換熱器不但需要設(shè)置橫向折流板，而且需要設(shè)置縱向折流板將換熱器分為多殼程結(jié)構(gòu)。對于多殼程換熱器，設(shè)置縱向折流板的目的不僅在于提高殼程流體的流速，而且是為了實現(xiàn)多殼程結(jié)構(gòu)，減小多管程結(jié)構(gòu)造成的溫差損失。橫向折流板同時兼有支承傳熱管，防止產(chǎn)生振動的作用。其常用的型式有弓形折流板和圓盤圓環(huán)形折流板。弓形折流板結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)良，在實際設(shè) 計中最為常用。弓形折流板切去的圓缺高度一般是殼體內(nèi)徑的10%?40%，常用值為20%?25%。折流板間距，在阻力允許的條件下盡可能小，允許的折流板最小間距為殼體內(nèi)徑的20%或50 mm (取兩者中的較大值）。折流板間距一般不能大于殼體內(nèi)徑，否則會使殼程流體不是垂直流過管束，致使殼程給熱系數(shù)有所下降。臥式換熱器弓形折流板的圓缺面可以水平或垂直裝配，如圖210和圖211所示。水平裝配，可造成流體的強烈擾動，傳熱效果好，一般無相變傳熱均采用圖210 弓形折流板（水平圓缺） 圖211 弓形折流板（垂直圓缺） 這種排列方法。垂直裝配主要用于臥式冷凝器、再沸器或流體中帶有固體顆粒的場合，以有利于冷凝器中的不凝氣和冷凝液的排放。具有橫向折流板的換熱器不需另設(shè)支承板，但當工藝上無安裝折流板的要求時，則應(yīng)考慮設(shè)置一定數(shù)量的支承板，以防止因傳熱管過長而變形或發(fā)生振動。一般支承板為弓形，其圓形缺口高度一般是殼體內(nèi)徑的40%?45%。支承 板的最大間距與管子直徑和管壁溫度有關(guān)，也不得大于傳熱管的最大無支撐跨距（見表25)。表25 最大無支撐跨距/mm換熱管外徑/d01014192532384557最大無支撐跨距8001 1001 5001 9002 2002 5002 8003 200五、旁路擋板和防沖擋板旁路擋板旁路擋板也稱密封條，是化工生產(chǎn)中換熱器設(shè)備的內(nèi)件之一。它主要是為了防止由殼體和管束之間的旁流（C流路）。旁路擋板沿著殼體嵌入到已銑好凹槽的折流板內(nèi)，與折流板焊接牢固。它一般是成對設(shè)置的，一般只設(shè)置一對。它的厚度可取折流板相同的厚度。 　　旁路擋板的數(shù)量推薦如下： 　　公稱直徑≤500mm時，一對擋板； 　　500mmDN1000mm時，兩對擋板　　DN≥1000時，不少于三對擋板 防沖擋板 防沖擋板在殼程進口接管處裝有防沖擋板，可防止進口流體直接沖擊管束而造成管子的侵蝕管束振動，還有使流體沿管束均勻分布的作用。一般當殼程介質(zhì)為氣體和蒸汽時，應(yīng)設(shè)置防沖擋板。對于液體物料，則以其密度和入口管內(nèi)流速平方的乘積來確定是否設(shè)置防沖擋板。非腐蝕性和非磨蝕性物料當其值大于2230，應(yīng)設(shè)置防沖擋板。一半液體，大于740時則需設(shè)置防沖擋板。六、其他主要附件其它主要附件包括封頭、接管、導(dǎo)流筒、拉桿、定距管?；馈⑴蛎浌?jié)、法蘭、墊片以及支座等。通常由工藝計算選取 標準換熱器后，其具體尺寸(包括接管、法蘭等尺寸)可由標準圖紙查取。值得一提的是，在選取標準換熱器時，需注意接管的尺寸應(yīng)與輸送該流體的管道尺寸保持一致。七、 列管式換熱器結(jié)構(gòu)基本參數(shù) 固定管板式換熱器標準系列JB/T 471592標準中規(guī)定了固定管板式列管換熱器的型式、基本參數(shù)、列管排列形式、折流板的型式和拉桿及定矩管的規(guī)格及數(shù)量等。其基本參數(shù)包括以下各項。（1） 公稱直徑DN 鋼管制圓筒：159，219，273，325mm 卷制圓筒：400，450，500，600，700，800，900，1000，（1100），1200，（1300），1400，（1500），1600，（1700），1800mm （2）公稱壓力PN ，，，（3）換熱管長度L 1500，2000，3000，4500，6000，9000mm（4） 換熱管規(guī)格及排列形式（表18） 表18 換熱管規(guī)格及排列形式 換熱管外徑壁厚（dδ）/mm 排列形式 管間距/mm碳素鋼、低合金鋼不銹耐酸鋼 25 252 正三角形 32 192 192 25（5）折流板間距（表19） 表19 折流板（支承板）間距公稱直徑DN/mm 管長/mm 折 流 板 間 距/mm=500=3000100200300450600―4500