管壳式换热器设计浅析

刘家庆 唐 滨

福陆(中国)工程建设有限公司(上海 201210)

石油化工生产过程中，常常需要进行加热或冷却；当一种流体与另一种流体进行换热但是不允许二者混合时，需要在间壁换热器中进行热交换。间壁换热器的种类很多，包括套管换热器、蛇管换热器、管壳式换热器和板式换热器等。其中，管壳式换热器由于传热面积大、传热效果好、适合的温度和压力区间大以及可靠性强的特点，成为实际生产中应用较为广泛的换热设备。本文针对管壳式换热器在实际设计中出现的问题进行分析。

1 换热器设计输入

通常，工艺专业会依据模拟计算或者专利商的输入提出换热器的工艺数据表，其中包含换热器计算的必要参数：冷热两侧的流量；冷热流体的进出口温度或者气液相体积分数；冷热两侧的进口压力以及换热器的允许压降；冷热流体换热计算需要的物理性质，包括规定换热温度区间的黏度、导热系数、密度、比热容以及两侧的污垢系数(污垢系数通常由专利商提供或者按照项目规定进行选取，其他的物理性质由模拟计算得到或专利商提供)；对于冷凝和沸腾等有相变的流体，还需要提供焓曲线(即气相分率和热负荷随温度变化的趋势，通常由模拟软件生成或由专利商提供)，以及其他物性随温度梯度变化的值。

2 管壳式换热器设计中关键参数的选择

在接收到换热器的工艺数据表后，首先依据换热器的实际操作工况选取换热器型式。……