换热器传热系数k.docx

介质不同，传热系数各不相同我们公司的经验是： 1、 汽水换热：过热部分为 800~1000W/m2. C 饱和部分是按照公式 K=2093+786V（V 是管内流速）含污垢系数 0.0003 。 水水换热为： K=767（1+V1+V2）（V1 是管内流速， V2 水壳程流速） 含 污 垢 系 数 0.0003 实际运行还少有保守。有余量约 10% 不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。K 不同的流速、粘度和成垢物质会有不同的传热系数。 K 值通常在 冷流体 热流体 总传热系数K , W/(m2. C ) 水 水 850 ? 1700 水 气体 17 ? 280 水 有机溶 剂 280 ? 850 水 轻油 340 ? 910 水 重油 60 ? 280 有 机溶剂 有机 溶剂 115 ? 340 水 水蒸气冷 凝 1420 ? 4250 气 体 水蒸气 冷凝 30 ? 300 水 低 沸 点 烃类冷凝 455 ? 1140 水 沸腾 水蒸气 冷凝 2000 ? 4250 轻油沸腾 水蒸气冷凝 455-1020 800~2200W/m2 ;C 范围内。 列管换热器的传热系数不宜选太高，一般在 800-1000 W/m2C。 螺旋板式换热器的总传热系数(水一水)通常在 1000~2000W/m2 C 范围内。 板 式 换 热 器 的 总 传 热 系 数 ( 水 ( 汽 ) — 水 ) 通 常 在 3000~5000W/m2 C 范围内。 1． 流体流径的选择 哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可 供选择时参考 (以固定管板式换热器为例 ) 不洁净和易结垢的流体宜走管内，以便于清洗管子。 腐蚀性的流体宜走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且 管子也便于清洗和检修。 压强高的流体宜走管内，以免壳体受压。 饱和蒸气宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸气较洁 净，冷凝传热系数与流速关系不大。 被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增 强冷却效果。 需要提高流速以增大其对流传热系数的流体宜走管内，因管 程流通面积常小于壳程，且可采用多管程以增大流速。 粘度大的液体或流量较小的流体，宜走管间，因流体在有折 流挡板的壳程流动时， 由于流速和流向的 不断改变， 在低 Re(Re100)下即可达到湍流，以提高对流传热系数。 在选择流体流径时，上述各点常不能同时兼顾，应视具体情况抓住 主要矛盾，例如首先考虑流体的压强、防腐蚀及清洗等要求，然后 再校核对流传热系数和压强降，以便作出较恰当的选择。 流体流速的选择 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性，即降低了污垢热阻，使总传热系数增 大，从而可减小换热器的传热面积。但是流速增加，又使流体阻力 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定 出。 此外，在选择流速时，还需考虑结构上的要求。例如，选择高 的流速，使管子的数目减少，对一定的传热面积，不得不采用较长 的管子或增加程数。管子太长不易清洗，且一般管长都有一定的标 准；单程变为多程使平均温度差下降。这些也是选择流速时应予考 虑的问题。 流体两端温度的确定 若换热器中冷、热流体的温度都由工艺条件所规定，就不存在 确定流体两端温度的问题。若其中一个流体仅已知进口温度，则出 口温度应由设计者来确定。例如用冷水冷却某热流体，冷水的进口 温度可以根据当地的气温条件作出估计，而换热器出口的冷水温 度，便需要根据经济衡算来决定。为了节省水量，可使水的出口温 度提高些，但传热面积就需要加大；为了减小传热面积，则要增加 水量。两者是相互矛盾的。一般来说，设计时可采取冷却水两端温 差为5~ 10C。缺水地区选用较大的温度差，水源丰富地区选用较 小的温度差。 管子的规格和排列方法 选择管径时，应尽可能使流速高些，但一般不应超过前面介绍 的流速范围。易结垢、粘度较大的液体宜采用较大的管径。我国目 前试用的列管式换热器系列标准中仅有 ? 25X 2.5mm及?佃x 2mm 两种规格的管子。 管长的选择是以清洗方便及合理使用管材为原则。长管不便于 清洗，且易弯曲。一般出厂的标准钢管长为 6m,则合理的换热器 管长应为1.5、2、3或6m。系列标准中也采用这四种管长。此外， 管长和壳径应相适应，一般取 L/D 为 4~6（对直径小的换热器可大 些）。 如前所述，管子在管板上的排列方法有等边三角形、正方形直列和 正方形错列等，如第五节中图 4－25 所示。等边三角形排列的优点 有:管板的强度高；流体走短路的机会少，且管外流体扰动较大，因 而对流传热系数较高；相同的壳径内可排列更多的管子。正方形直 列排列的优点是便于清洗列管的外壁，适用于壳程流体易产生污垢 的场合；但其对流传热系数较正