管程和殼程計算（管程和殼程）

關(guān)于管程和殼程計算，管程和殼程這個問題很多朋友還不知道，今天小六來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、又稱列管式換熱器。

2、是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。

3、這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類型。

4、 結(jié)構(gòu) 由殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成（見圖）。

5、殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。

6、進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。

7、為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。

8、擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束，增強(qiáng)流體湍流程度。

9、換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。

10、等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體。

11、 流體每通過管束一次稱為一個管程；每通過殼體一次稱為一個殼程。

12、圖示為最簡單的單殼程單管程換熱器,簡稱為1-1型換熱器。

13、為提高管內(nèi)流體速度,可在兩端管箱內(nèi)設(shè)置隔板，將全部管子均分成若干組。

14、這樣流體每次只通過部分管子，因而在管束中往返多次，這稱為多管程。

15、同樣，為提高管外流速，也可在殼體內(nèi)安裝縱向擋板，迫使流體多次通過殼體空間，稱為多殼程。

16、多管程與多殼程可配合應(yīng)用。

17、 類型 由于管內(nèi)外流體的溫度不同，因之換熱器的殼體與管束的溫度也不同。

18、如果兩溫度相差很大，換熱器內(nèi)將產(chǎn)生很大熱應(yīng)力，導(dǎo)致管子彎曲、斷裂，或從管板上拉脫。

19、因此，當(dāng)管束與殼體溫度差超過50℃時，需采取適當(dāng)補(bǔ)償措施，以消除或減少熱應(yīng)力。

20、根據(jù)所采用的補(bǔ)償措施，管殼式換熱器可分為以下幾種主要類型： ① 固定管板式換熱器 管束兩端的管板與殼體聯(lián)成一體，結(jié)構(gòu)簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機(jī)械清洗時的換熱操作。

21、當(dāng)溫度差稍大而殼程壓力又不太高時，可在殼體上安裝有彈性的補(bǔ)償圈，以減小熱應(yīng)力。

22、 ② 浮頭式換熱器 管束一端的管板可自由浮動，完全消除了熱應(yīng)力;且整個管束可從殼體中抽出,便于機(jī)械清洗和檢修。

23、浮頭式換熱器的應(yīng)用較廣，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價較高。

24、 ③ U型管換熱器 每根換熱管皆彎成U形，兩端分別固定在同一管板上下兩區(qū)，借助于管箱內(nèi)的隔板分成進(jìn)出口兩室。

25、此種換熱器完全消除了熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)比浮頭式簡單，但管程不易清洗。

26、 非金屬材料換熱器 化工生產(chǎn)中強(qiáng)腐蝕性流體的換熱，需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金屬材料制作管殼式換熱器。

27、這類換熱器的換熱性能較差，只用于壓力低、振動小、溫度較低的場合。

28、 流道的選擇 進(jìn)行換熱的冷熱兩流體，按以下原則選擇流道：①不潔凈和易結(jié)垢流體宜走管程，因管內(nèi)清洗較方便；②腐蝕性流體宜走管程，以免管束與殼體同時受腐蝕；③壓力高的流體宜走管程，以免殼體承受壓力；④飽和蒸汽宜走殼程，因蒸汽冷凝傳熱分系數(shù)與流速無關(guān),且冷凝液容易排出；⑤若兩流體溫度差較大,選用固定管板式換熱器時，宜使傳熱分系數(shù)大的流體走殼程，以減小熱應(yīng)力。

29、 操作強(qiáng)化 當(dāng)管壁兩側(cè)傳熱分系數(shù)相差很大時（如粘度小的液體與氣體間的換熱），應(yīng)設(shè)法減小傳熱分系數(shù)低的一側(cè)的熱阻。

30、如果管外傳熱分系數(shù)小，可采用外螺紋管（低翅片管），以增大管外一側(cè)的傳熱面積和流體湍動，減小熱阻。

31、如果管內(nèi)傳熱分系數(shù)小，可在管內(nèi)設(shè)置麻花鐵，螺旋圈等添加物，以增強(qiáng)管內(nèi)擾動，強(qiáng)化換熱，當(dāng)然這時流體的流動阻力也將增大。

32、 需要考慮很多因素： 宜走管內(nèi)的流體： 1）不潔凈和易結(jié)垢的流體，因?yàn)楣軆?nèi)清洗方便； 2）腐蝕性的流體，因?yàn)榭杀苊夤茏?、殼體同時受腐蝕，且管子便于清洗和檢修； 3）壓強(qiáng)高的流體，因?yàn)榭梢怨?jié)省殼體材料； 4）有毒的流體，因?yàn)榭蓽p少泄漏的機(jī)會。

33、 宜走殼程的介質(zhì)： 1）飽和蒸汽，因?yàn)榭杀阌诩皶r排除冷凝液，且蒸汽比較干凈，清洗比較方便； 2）被冷卻的流體，因?yàn)榭衫脷んw散熱，增強(qiáng)冷卻效果； 3）粘度大的流體或流量小的流體，因?yàn)榱黧w在折流板的作用下，可提高流動對流傳熱系數(shù)； 4）對于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，若兩流體的溫差大，對流傳熱系數(shù)較大的介質(zhì)走殼程，可減少熱應(yīng)力。

本文分享完畢，希望對大家有所幫助。

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