0204换热器工艺设计(3)

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（2）对于冷凝器和再沸器，如未说明还应满足120%正常操作热负荷。 5.2 压降

换热器的合理压降可参照表5.2-1。

表5.2-1

操作情况 真空操作 低压操作 中压操作 （包括用泵输送的流体） 较高操作压力

换热器传热计算时的压降都是清洁时的压降。结垢以后，管、壳侧的压降都会增大，因此结垢以后的压降可以在清洁时的基础上乘以系数，见表5.2-2。

表5.2-2

污垢系数 0.00009-0.00033 0.00034-0.00085 大于0.00086 放大倍数 1.10 1.20 1.50 操作压力MPa(a) P=0～0.1 P=0.1～0.17 P=0.17～1.1 P=1.1～3.1 P=3.1～8.1 合理的压降MPa ΔP=P/10 ΔP=P/2 ΔP=0.035 ΔP=0.035～0.18 ΔP=0.07～0.25 为了使换热器的面积最小，计算时应充分利用传热控制侧的压降。 5.3 流速

管内液相油品：合理流速一般为1.2-2.5m/ s，最大允许流速一般为2.7-3 m/s，含固体颗粒的油品其最大流速不能超过1.8 m/s。不同粘度下介质管内常用流速见表5.3-1。

表5.3-1

流体粘度，cp >1500 1500-500 500-100 100-350 35-1 <1 烃类 第 12 页 共 15 页

最大流速，m/s

0.6 0. 75 1 .1 1. 5 1.8 2.4 3 易结垢流体（污垢系数大0.0004 m2·K / W，如冷却水）在管内流速应大于1m/s，见表5.3-2。

表5.3-2 类别 凝结水 冷却水

管程气体：常用流速范围5-30 m/s。壳程气体：常用流速范围2-15 m/s。

壳程液体：最大允许流速一般约为管程的一半。易结垢流体（如海水，河水）在壳程内流 速应大于0. 5 m/s。 5.4 管口流速

表5.4列出管口的最大允许流速。

表5.4 介质 粘度，cp <1 35 液体 35-100 100-500 500-1000 >1500 气体

5.5 KETTLE式换热器

对于“K”式再沸器和蒸发器，釜体直径是由管束上方蒸汽的所需要的流通面积决定的，流通速度不应超过气相最大速度，即雾沫夹带时的速度。

最大气相速的计算方法应参考HTRI文献B-K-1/2中的说明。

管口的最大允许流速，m/s 2.5 2.0 1.5 0.75 0.7 0.6 相当于壳程气体最大流速的120%-140'% 管材 钢管 钢管 最低流速，m/s 0.6-0.9 0.6-0.9 最高流速，m/s 3.0 3.7 适宜流速，m/s 1.8-2.4 1.8-2.4 第 13 页 共 15 页

设计时应考虑壳体内的清液层上方可能会存在一层液沫，液沫的允许厚度是125mm。液沫层上方的气相流通所需要的高度至少是250mm。

气、液两相进料时，应从管束上方或壳体侧面进料，并设置防溅板保证气、液两者相能够分离，同时要注意出料管口应尽可能远离进料管口。对于再沸器，液体进料管口放在靠近管板且尽量远离排液管处。

气相出料管口的速度压头ρV2不得高于3750 kg/ (m·S2)。

为使管束浸没在液体中，应在釜内设置堰或进行液位控制，堰至少要高出管束25mm。除非工艺上有特殊要求，堰上不得开放净孔。

对于有液面控制的“K”式换热器，必须明确釜内液面控制方式，如果液面有波动，无法保证所有换热管都能够浸在液面以下时，为避免温差应力，应使用浮头或U形管束。 5.6 污垢系数

常见装置中的物系的污垢系数可参照TEMA标准中的附录部分。其他物系的污垢系数、或污垢系数有不同取值需经过业主或承包方认可方可使用。 5.7 腐蚀余量

除非另有说明，碳钢和低合金钢的腐蚀余量是3mm，不锈钢和其他材质的腐蚀余量是0。

5.8 管束振动及噪声分析

传热计算所使用的程序要求能够对换热器的机械性能、或可能存在的振动问题做出检验。设计人员要求根据程序的警告信息，对计算结果进行合理的分析和适当的调试。

必要时应设置除噪声挡板来改变噪音的频率。

R当换热器存在潜在的振动问题时，可以应用HTRI公司的VIB○程序检验。

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