大管孔导流板管壳式换热器及其计算.pdf

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1、第42卷第5期工艺与设备化工设计通讯2016年5月TechnologyandEquipmentChemicalEngineeringDesignCommunications大管孔导流板管壳式换热器及其计算刘炳福（湖南化工医药设计院，湖南长沙410007）摘　要：管壳式换热器的折流板有圆缺形、碟环形等，使气体折流横过换热管流动，有其缺点。大管孔导流板是将这种板制作成一块整版，板上的管孔开大，叫大管孔导流板，即管孔直径比换热管直径大10%以上，让管隙流体全部导流从换热管外壁与大管孔的环隙间流过，使流体更趋向于紧贴换热管壁内外逆流传热。实践证明传热效果很好。还介绍了这种

2、换热器传热系数和压力降的计算公式，很有实用价值。关键词：大管孔导流板；换热器；传热系数；压力降中图分类号：TQ053.6文献标志码：A文章编号：1003–6490（2016）05–0098–02BigHoleBaffleTubeandShellHeatExchangerCalculationLiuBing-fuAbstract：shellandtubeheatexchangerbaffleshaveamoon-shaped，annularplate，sothatthegasflowdeflectoracrosstheheatexchangetubes，hasits

3、drawbacks.Bigholebaffleplateistomakethisintoafull-page，openalargeholeboard，calledthebigholedeflectorthatporediameterthanthediameteroftheheattransfertubesmorethan10%larger，sothattubegapallheatexchangefluiddiversionfromtheouterringwiththebigholeinterstitialflowthroughthefluidtendtoclose

4、theinnerandoutercountercurrentheatexchangetubehasprovedverygoodheattransfereffect.Thisalsodescribestheformulacoefficientofheattransferandpressuredrop，verypracticalvalue.Keywords：bigholebaffles；heatexchanger；heattransfercoefficient；pressuredrop1管壳式换热器现状紧贴换热管逆流换热。目前，流体换热大多使用管壳式换热器，在硫酸工业

5、中2大管孔导流板换热器是必不可少的并且需要计算的重要设备。管壳式换热器中热大管孔导流板换热器就是将这种板制作成一块整版，板流体走管内（或管隙），冷流体走管隙（或管内），通过管壁上的管孔开大，叫大管孔导流板，即管孔直径比换热管外径进行换热。为了提高传热效率，传统的换热器在管隙设置折大10%以上，让管隙流体全部导流从换热管外壁与大管孔的流板，使管隙的流体改变方向，横过换热管流动，提高流速，环隙间流过，使流体更趋向于紧贴换热管壁的内外而逆流传增加传热系数。热。流体在流过环隙时，速度明显加快，流过环隙后，速度典型的以贝尔式理论设计的管壳式换热器折流板为圆缺重新放慢，流体始

6、终围绕在换热管隙激烈湍流流动，没有死角，形，缺口处不布置或少布置换热管，以减少缺口处流体压力降，提高传热效率。当压力降相当时，可减少换热器面积，换热从而可整体提高管隙流体流速，增加传热系数。器面积可比常规换热器减少30%～40%，因而节省换热器材料，但在贝尔式计算公式中，有些问题值得关注。减少投资；或换热面积相当时，可减小压力降，压力降可比一是管隙给热系数，计算公式为：常规换热器减小约30%～40%，因而节省主风机电耗。大管（-2/3）α0=J0×（C×Gc）×pr^×（Φקh/X）×Fg（1）孔导流板换热器明显地克服了流体横过换热管流动的一些缺式中Fg为漏流系

7、数，计算公式为：点，没有背风面的气体死角；而且是逆流传热；流体不是横Fg=1-α×（Stb+2×Ssb）/Sc（2）过管束流动，压力降几乎不受管排数的影响。其中Stb为管孔与管子之间的漏流，Ssb为换热器管壳与折大管孔导流板换热器换热管内外的气流都是顺着管子逆流板之间的漏流，Fg均小于1。可见，管孔与管子之间的漏流，流纵向流动，不是横向流动，不会引起换热管抖动。这是因在折流板换热器中是作为降低换热系数来对待的，出发点基为换热管并不是特别长，且换热管两端焊牢在管板上拉紧，于管孔与管子之间的漏流减少了横过换热管流动的流体流量。管内外流体速度不高，换热管不需支撑。大量实

8、践证明，大