下標(biāo)c,h分別表示冷流體和熱流體，下標(biāo)1和2表示換熱器的進(jìn)出口。 若換熱器中兩流體無相變化，且流體的比熱容不隨溫度而變或可取平均溫度下的比熱 容時(shí)，即

　　表1-1至表1-3列出了常用的流速范圍，可供設(shè)計(jì)參考。所選的流速，應(yīng)盡可能避免 在滯流下流動(dòng)。

　　1.3換熱器內(nèi)流體通入空間的選擇哪一種流體流經(jīng)換熱器的殼程，哪一種流體流經(jīng)管程，下列各點(diǎn)可供參考（以固定管 板式為例）。

　?。?）腐蝕性的流體易走管內(nèi)，以免管子和殼體同時(shí)受腐蝕，而且管子也便于清洗和檢 修。

　　1.4流體流速的選擇增加流體在換熱器中的流速，將加大對流換熱系數(shù)，減少污垢在管子表面上沉積的可 能性，即降低了污垢熱阻，使傳熱系數(shù)增大，動(dòng)力消耗就增多。所以適宜的流速要通過經(jīng) 濟(jì)衡算才能確定。

　　此外，在選擇流速時(shí)，還要考慮結(jié)構(gòu)上的要求。例如，選擇高的流速，使管子數(shù)目減 少，對一定的換熱面積，不得不采用較長的管子或增加程數(shù)。管子太長不易清洗，且一般 管長都有一定的標(biāo)準(zhǔn)；單程變成多程使平均溫度降下來。這些也是選擇流速時(shí)應(yīng)考慮的問 題。

　　設(shè)計(jì)出的流程和設(shè)備首先要保證質(zhì)量，操作穩(wěn)定，這就必須配置必要的閥門和計(jì)量儀表等，并在確定方案時(shí)， 考慮到各種流體的流量， 溫度和壓強(qiáng)變化時(shí)采取什么措施來調(diào)節(jié)， 而在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，檢修應(yīng)方便。

　　列管式換熱器種類很多， 目前廣泛使用的按其溫度差補(bǔ)償結(jié)構(gòu)來分， 主要有以下幾種：

　　（1）固定管板式換熱器：這類換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊，造價(jià)便宜，但管外不能 機(jī)械清洗。 此種換熱器管束連接在管板上， 管板分別焊在外殼兩端， 并在其上連接有頂蓋， 頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時(shí)管子和 管板與外殼的連接都是剛性的，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體。因此，當(dāng)管壁與殼壁 溫度相差較大時(shí)，由于兩者的熱膨脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力，以致管子扭彎或使管 子從管板上松脫，甚至毀壞整個(gè)換熱器。

　　溫度校正系數(shù)ΦΔt值可根據(jù)P和R兩因素從相應(yīng)的圖中查得 溫度差校正系數(shù)圖是基于以下假設(shè)作出的。

　　d.換熱器在實(shí)際操作中，傳熱表面上常有污垢積存，對傳熱產(chǎn)生附加熱阻，使總傳熱 系數(shù)降低。在估算K值時(shí)一般不能忽略污垢熱阻。 由于污垢層的厚度及導(dǎo)熱系數(shù)難以準(zhǔn)確 地估計(jì)，因此通常選用污垢熱阻的經(jīng)驗(yàn)值，作為計(jì)算K值的依據(jù)，若管壁內(nèi)、外側(cè)表面的 污垢熱阻分別用Rsi及Rso表示。

　　在確定某些操作指標(biāo)和選定設(shè)備型式以及儀表配置時(shí)，要有經(jīng)濟(jì)核算的觀點(diǎn)，既能滿 足工藝和操作要求，又使施工建簡便，材料來源容易，造價(jià)低廉。如過有廢熱可以利用， 要盡量節(jié)省熱能，充分利用，或者采取適當(dāng)?shù)拇胧┻_(dá)到降低成本的目的。

　　在工藝流程和操作中若有爆炸，燃燒、中毒、燙傷等危險(xiǎn)性，就要考慮必要的安全措 施。又如設(shè)備的材料強(qiáng)度的驗(yàn)算，除按規(guī)定應(yīng)有一定的安全系數(shù)外，還應(yīng)考慮防止由于設(shè) 備中壓力突然升高或者造成真空而需要裝置安全閥等。以上所提的都是為了保證安全生產(chǎn) 所需要的。

　　這里所做的換熱器設(shè)計(jì)就是對中壓吸收塔出來的氣氨進(jìn)行冷凝成液氨的設(shè)備進(jìn)行設(shè) 計(jì)計(jì)算，以下是氨冷凝器所在工藝流程中的位置（見附圖3-1）。

　?。?）飽和蒸汽易走管間，以便于及時(shí)排除冷凝液，且蒸汽較潔凈，它對清洗無要求。

　?。?）粘度大的液體或流量較小的流體，易走管間，因流體在有折流板的殼程流動(dòng)時(shí)， 由于流速和流量的不斷改變。 在低Re值（Re100）下即可達(dá)到湍流， 以提高對流傳熱系數(shù)。 對于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，若兩流體的溫差較大，對流傳熱系數(shù)較大者易走管間，因壁 面溫度與α大的流體溫度相近，可以減少熱應(yīng)力。

　　汽提塔（E101）底部的溶液經(jīng)減壓閥LC9202減壓到1.76Mpa進(jìn)入中壓分解分離器 （V102），溶液在此閃蒸并分解，分離后尿液進(jìn)入中壓分解塔（E102A/B），甲銨在此分解E102A殼體用0.5Mpa蒸汽供熱，E102B用汽提塔蒸汽冷凝液分離器（V109）的2.5Mpa蒸汽冷凝供熱。

　　從中壓分解塔分離器頂部出來的含有氨和二氧化碳的氣體先送到線）殼程中，被中壓碳銨液泵（P103A/B）送來的碳銨液吸收，其吸收和冷凝熱用來 蒸發(fā)尿液中的部分水份，然后進(jìn)入中壓冷凝器（E106）用冷卻水冷卻，最終進(jìn)入中壓吸收 塔（C101）。

　　中壓吸收塔為泡罩塔，它用氨升泵（P105A/B）來的液氨和氨水泵（P107A/B）送來的 氨水共同洗滌二氧化碳。中壓吸收塔頂部含有微量惰性氣氨進(jìn)入氨冷器（E109）冷凝成液

　?。?）填料函式換熱器：這類換熱器管束一端可以自由膨脹，結(jié)構(gòu)與比浮頭式簡單，造 價(jià)也比浮頭式低。但殼程內(nèi)介質(zhì)有外漏的可能，殼程終不應(yīng)處理易揮發(fā)、易爆、易燃和有 毒的介質(zhì)。

　?。?）U型管換熱器：這類換熱器只有一個(gè)管板，管程至少為兩程管束可以抽出清洗，文案大全

　　管子可以自由膨脹。其缺點(diǎn)式管子內(nèi)壁清洗困難，管子更換困難，管板上排列的管子少。 對于列管式換熱器，一般要根據(jù)換熱流體的腐蝕性及其它特性來選擇結(jié)構(gòu)與材料，根 據(jù)材料的加工性能，流體的壓力和溫度，換熱器管程與殼程的溫度差，換熱器的熱負(fù)荷， 檢修清洗的要求等因素決定采用哪一類型的列管式換熱器。

　　管程阻力可按一般摩擦阻力公式求得。 對于多程換熱器，其總阻力∑ΔiP等于直管阻力、

　　當(dāng)忽略換熱器對周圍環(huán)境的散熱損失時(shí)，根據(jù)能量平衡，熱流體所放出的熱量應(yīng)等于 冷流體所吸收的熱量，即

　　為了克服溫差應(yīng)力必須有溫度補(bǔ)償裝置， 一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時(shí)， 為 安全起見，換熱器應(yīng)有溫差補(bǔ)償裝置。

　?。?）浮頭換熱器： 換熱器的一塊管板用法蘭與外殼相連接， 另一塊管板不與外殼連接， 以便管子受熱或冷卻時(shí)可以自由伸縮， 但在這塊管板上來連接有一個(gè)頂蓋， 稱之為“浮頭”， 所以這種換熱器叫做浮頭式換熱器。這種型式的優(yōu)點(diǎn)為：管束可以拉出，以便清洗；管束 的膨脹不受殼體的約束，因而當(dāng)兩種換熱介質(zhì)的溫差大時(shí)，不會(huì)因管束與殼體的熱膨脹量 的不同而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。其缺點(diǎn)為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。

　　般來說，液體流經(jīng)換熱器的壓強(qiáng)降為10～100 kPa，氣體的為1～10kPa

　　氨，收集于氨收集器（V105），不凝氣通過氨回收塔（C105）進(jìn)入中壓惰性氣體洗滌塔 （C103）。惰性氣體放空，其吸收熱通過中壓氨吸收塔（E111）用冷卻水帶走，氨水通過 氨水泵（P107A/B）被送到中壓吸收塔。

　　中壓吸收塔底部溶液通過高壓甲銨泵（P102A/B）加壓到15.5Mpa送到甲銨冷凝器 （E105），返回合成圈。

　　變溫傳熱時(shí)，若兩流體的相互流向不同，則對溫度差的影響也不同，通常逆流傳熱效 果好，以逆流為列，推導(dǎo)出計(jì)算平均溫度的通式。

　　列管式換熱器是一種較早發(fā)展起來的型式，設(shè)計(jì)資料和數(shù)據(jù)比較完善，目前在許多國 家中已有系列化標(biāo)準(zhǔn)。列管式換熱器在換熱效率，緊湊性和金屬消耗量等方面不及其他新 型換熱器，但是它具有結(jié)構(gòu)牢固，適應(yīng)性大 ，材料范圍廣泛等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因而在各種換 熱器的競爭發(fā)展中得以繼續(xù)應(yīng)用下去。目前仍是化工、石油和石油化工中換熱器的主要類 型，在高溫高壓和大型換熱器中，仍占絕對優(yōu)勢。例如在煉油廠中作為加熱或冷卻用的換 熱器、蒸餾操作中蒸餾釜（或再沸器）和冷凝器、化工廠中蒸發(fā)設(shè)備的加熱室等，大都采 用列管式換熱器[3]。

　　ΔP2阻力及進(jìn)、出口阻力之和。一般進(jìn)、出口阻力可忽略不計(jì)，故管程阻力的計(jì)算式為

　　Ft結(jié)垢校正因數(shù)，無量綱，對Φ25×2.5 mm的管子，取1.4，對Φ19×2mm九游體育·JIUYOU