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前言 换热器优化设计时，初步计算需要先选定部分参数如下 1.换热管类型； 2.换热管直径； 3.换热管排列方式； 4.换热管间距； 5.换热管长度； 6.折流板类型； 7.折流板间距； 8.折流板切割比例； 9.折流板缺口方位及假管； 10.防冲板及导流筒； 11.接管。 1 换热管类型 光管：适用于任何条件；应用面广 内插件管：管程单相流体场合，是强化管内单相流体传热的有效措施之一；强化单相流体传热系数，尤其是强化气体、低Re、高黏度流体还可以扩大传热面积。 2 换热管直径 管子大小由外径和壁厚决定。管径较小能承受较大压力，获得较大的传热系数，排列也较紧凑；但是管程压力较大，不易清洗。常用的有Ф19×2、 Ф 25×2、 Ф 38×2规格的管子。 3 换热管排列方式 正方形、斜转45度排列 优点：适用面较广，压降较低，易于清理。 缺点：传热系数比三角形排列低，排列的管数较少。 三角形排列 优点：用于壳程不易结垢的场合，比正方形斜转45 °排列多排17%的管子，单位金属耗量低。 缺点：多用于化学清洗场合，壳程结垢不易清理，压降相对其他排列方式较高。 4 换热管间距 管子的间距越小，流体湍动系数越高，压降越大。一般选用（1.2~1.5）D，D为管径。常用的间距：Ф 19间距25mm、 Ф 25间距32mm、 Ф 32间距40mm、 Ф 38间距48mm。 5 换热管长度 换热管长度：一般市面上整根换热管的长度为6m、9m、12m等，所以为了节省材料，换热管的长度尽量采用整根换热管的等分值。 采用长管管程数少，压降较小，并且比相同面积的短管用的金属材料少。但是管子过长，不好安装，整体结构不稳定。一般长径比（分母是壳体外径）不宜超过6~10（立式4~6）。 6 管程数 管程数：增加管程数，可以使管内流速增加，提高传热系数。管程可以有多种组合方式，当管程温度进出口温度变化很大时，就尽量避免流体温差较大的两部分管束相邻，否则管束和管板中间会有很大的温差应力。通常温差不超过20℃为宜。 管程数也不宜过多，否则隔板本身会占去相当大的布管面积，而且在壳程中会形成很大的旁路，影响传热。 7 折流板类型 折流板类型：主要分为弓形折流、盘式折流、折流杆等。 a.弓形折流板：主要分为单弓形、双弓形、三弓形，最常用的为单弓形折流板，价格低、易生产。 传热效率：单弓形＞双弓形＞三弓形 压降值：单弓形＞双弓形＞三弓形 弓形区不排管时所有管子都得到支撑，减小管子振动，比单弓更有效的将压降转移到热传递。缺点是布管数量相对减少，增加了成本。 盘式折流板:流动阻力较单弓形小，传热效率比双弓形的好，适用于气－气场合。但是制造麻烦，成本较高。 折流杆形式，压降较小，有效为换热提供支撑。但是要求流量大；管子排列方式较少。 8 折流板间距 增大或减小间距为影响壳程流体流速，同时也会影响壳程流体压降。一般最小间距不小于壳体内径1/5，且不小于50mm；最大间距为壳体内径。 通常板间距与板壳体内径的比值为0.3~0.6；单相流体时最佳值为0.3。 9 折流板切割比例 比例取值过大：会使流体在折流板边缘短路，不会形成错流。 比例取值过小：会使流体在缺口区域流速过高，容易形成死区旋涡。 比例取值：单弓形一般为10%~45%；双弓形15%~25%. 单相流体比例可取25%；多相流40%~45%；弓形不排管取15% 10 折流板缺口方位及假管 折流板缺口方向：一般卧式单相流采用切割线水平；气液两相流体的采用切割线竖直。 假管：为两端堵死的换热管，防止中等或大型换热器壳程中部流体的旁流。设置于分程隔板槽背面两管板之间。也可用拉杆代替。 11 防冲板及导流筒 管程设置防冲板的条件：管程采用轴向入口接管；换热管内流体流速超过3m/s。 壳程设置防冲板的条件：有磨蚀性气体或腐蚀性气体、蒸汽及汽液混合物；非腐性、非磨蚀性单相流体，ρV2＞2230kg/（m·s2） 或ρV2＞740kg/（m·s2）的其他液体。 壳程设置导流筒的条件：壳程进出口管距管板较远时，因为会形成较大的流体死区；非腐性、非磨蚀性单相流体，ρV2＞2230kg/（m·s2） 或ρV2＞740kg/（m·s2）的其他液体。 12 接管 一般根据工艺要求设置：被加热流体下进上出，被冷却物流上进下出。气体上进下出，液体下进上出。卧式全凝器，下部凝液出口，上部应设不凝气出口。 13 壳体类型 壳径：壳体直径越大，一定流量的流体流速越小，单台换热器的传热面积越大，单位传热面积的金属耗量越低，所以，采用一台大的换热器比采用几个小的换热器更经济。 壳程结构型式：有纵向挡板、无纵向挡板、釜式、分流式等。
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