管殼式換熱器的工藝設計方法

潘建東

（北京石油化工工程有限公司西安分公司，西安 710075）

在現代石油化工領域，換熱器的使用十分普遍，這主要是因為換熱器具有良好的換熱能力，能夠充分滿足石油化工企業的生產要求。在各種換熱器中，管殼式換熱器又是最為常用的一種，其被廣泛運用到原油加熱器、燃料預熱器、空氣冷卻器等多種設備中。管殼式換熱器，功能的發揮取決于其設計工藝，不同方式設計出的換熱器其性能也存在差異，這就需要對其工藝設計方法加以深入研究分析。

1 管殼式換熱器概述

管殼式換熱器就是通過封閉殼體中管束的壁面進行換熱的一種裝置。這種結構的換熱器在制作與操作上都十分漸變，且多種材料都可以用于制作管殼式換熱器，所以其在現代化工領域中的應用最為普遍。從其結構形式看，管殼式換熱器主要包含殼體、傳熱管束、管板、折流板以及管箱等。其中換熱器的殼體通常為圓筒形狀，殼體內部安裝并固定管束。換熱過程是依靠管束內流動的冷熱流體實現。為了進一步提升管程流體的傳熱系數，人們在殼體內安裝上擋板，通過擋板來加快殼程流體流速并增加流體的路程，最終達到更好的換熱效果。在管束的排列上，換熱器通常采用三角形或正方形的排列方式，其中三角形排列更為緊湊，而正方形排列則更容易對管束進行清理。

隨著人們對管殼式換熱器研究的不斷深入，逐漸研發出多種類型的管殼式換熱器，如固定管板式、浮頭式、U 形管式等，而這三種也是目前石油化工領域應用最多的類型。……