换热器的结构形式应根据工艺条件和介质性质按下列原则确定。
①. 一般宜选用浮头式换热器。
②. 当操作压力较高或管壳程介质相混合会导致产品变质或影响安全操作时,宜选用U形管换热器。
③. 当壳程介质为洁净流体时,且冷流进口和热流进口之间介质的温差小于110℃时,宜选用固定管板换热器。当冷流进口和热流进口之间介质的温差大于110℃时,如选用固定管板换热器,应根据结构计算要求考虑是否设置膨胀节。
④. 当洁净介质的流率较小、操作温度和操作压力均较低时,宜选用板式换热器。
⑤. 当介质流率较小、传热面积较小且操作温度和操作压力较高或介质含有固体颗粒时,宜选用套管式换热器。
⑥. 一般情况下,再沸器宜选用热虹吸式。当再沸器内介质汽化率要求大于30%时,应选用循环式再沸器或罐式再沸器。当介质为高黏度、易结垢的流体或该循环系统的阻力较大时,应选用强制循环式再沸器。
⑦. 一般情况下,冷凝冷却器宜选用空气冷却器(以下简称空冷)或空冷和水冷却组合式冷凝冷却器。
⑧. 当热流出口温度与计算气温(空气入口温度)之差大于15℃时,宜选用干式空冷器,否则,宜选用湿式空冷器。
⑨. 当空冷器管内侧膜传热系数大于11163W/(㎡·K)时,宜选用高翅片空冷器,当管内侧膜传热系数为116.3~3~1163W/(㎡·K)时,宜选用低翅片空冷器;当管内侧膜传热系数小于116.33W/(㎡·K)K)时,宜选用光管空冷器。
⑩. 空冷器的空气计算温度应采用建厂地区的保证率为每年不超过5天(即最热3个月内有5天不保证)的气温(干球温度)并加上1℃。
⑪. 管壳式换热器管子外径宜选用25mm或19mm的无缝钢管。当介质结垢严重或要求压力降较低时,可选用公称直径为40mm的无缝钢管。
⑫. 管壳式换热器的折流板间距和形式应根据传热效率、允许压力降和防振要求确定。折流板间距最大不宜超过壳体内径,最小不宜小于壳体内径的16%。对两相流换热器,折流板的形式和间距应满足两相流的要求。
⑬. 在换热器系列满足使用要求的前提下,宜选用传热面积较大的单台换热器,而不宜选用传热面积较小的多台换热器并联使用。
⑭. 在经济合理的条件下,应根据不同的工况采用各种管内外强化传热技术。
⑮. 确定介质走管程或壳程的选择原则是:能提高传热系数、合理的压力降及便于维修。下列流体宜走管程:普通冷却水,有腐蚀性、有毒性或有沉淀物生成的流体,易结垢的流体,黏度较小的流体,高压流体。
⑯. 换热网络应采用窄点设计法。
⑰. 换热器冷热端介质的温差及温差校正系数应满足下列原则:采用换热网络时,冷、热端介质温差应按窄点设计法确定;单台换热器的冷热端介质温差,应通过换热量和换热面积的技术经济比较后确定。初选的原则是冷热端介质温差均不宜小于20℃;若热流需进一步冷却、冷流需进一步加热时,热端介质温差不宜小于20℃,冷端介质温差不宜小于15℃。对水冷却器,冷端介质温差不宜小于5℃;温差校正系数不宜小于0.8。
⑱. 管壳式换热器管内液体介质的流速不宜大于3m/s,冷却水在管内的流速不宜小于0.8m/s。