管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱(chēng)為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，稱(chēng)為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過(guò)管束，增強(qiáng)流體湍流程度。換熱管在管板上可按等邊三角形或正方形排列。等邊三角形排列較緊湊，管外流體湍動(dòng)程度高，傳熱分系數(shù)大；正方形排列則管外清洗方便，適用于易結(jié)垢的流體。

硫酸用管殼式換熱器工藝要求是什么？

　　85%硫酸初始溫度為95℃，為實(shí)現(xiàn)工藝要求終溫度，要求管殼式換熱器將硫酸降溫到43℃。由于氟塑料材質(zhì)的強(qiáng)耐酸堿性，可以完全耐硫酸腐蝕。通過(guò)設(shè)計(jì)，利用已有的冷卻水，初始為20℃來(lái)為管殼式換熱器進(jìn)行降溫，同時(shí)可加熱冷動(dòng)水。

　　此設(shè)計(jì)中，管殼式換熱器的兩種熱交換介質(zhì)：

　　硫酸走管程，所用為氟塑料進(jìn)口管束，耐蝕性能好，所以殼程選材就用普通即可，無(wú)防腐要求；

　　冷卻水走殼程，可選用一般碳鋼， 通過(guò)對(duì)該硫酸的對(duì)流換熱，冷卻水溫度上升可以有效用作生活用水等等，硫酸達(dá)到工藝要求。從以上案例可以明顯看出，氟塑料管殼式換熱器在化工工業(yè)上的應(yīng)用將會(huì)非常廣泛。

管殼式換熱器的設(shè)計(jì)是通過(guò)計(jì)算，確定經(jīng)濟(jì)合理的傳熱面積及換熱器的其它有關(guān)尺寸，以完成生產(chǎn)中所要求的傳熱任務(wù)。

　　一、設(shè)計(jì)的基本原則

　　1、流體流徑的選擇流體流徑的選擇是指在管程和殼程各走哪一種流體，此問(wèn)題受多方面因素的制約，下面以固定管板式換熱器為例，介紹一些選擇的原則。

　?。?）不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管程，因?yàn)楣艹糖逑幢容^方便。

　?。?）腐蝕性的流體宜走管程，以免管子和殼體同時(shí)被腐蝕，且管程便于檢修與更換。

　　（3）壓力高的流體宜走管程，以免殼體受壓，可節(jié)省殼體金屬消耗量。

　?。?）被冷卻的流體宜走殼程，可利用殼體對(duì)外的散熱作用，增強(qiáng)冷卻效果。

　?。?）飽和蒸汽宜走殼程，以便于及時(shí)排除冷凝液，且蒸汽較潔凈，一般不需清洗。

　?。?）有毒易污染的流體宜走管程，以減少泄漏量。

　?。?）流量小或粘度大的流體宜走殼程，因流體在有折流擋板的殼程中流動(dòng)，由于流速和流向的不斷改變，在低Re（Re>100）下即可達(dá)到湍流，以提高傳熱系數(shù)。

　?。?）若兩流體溫差較大，宜使對(duì)流傳熱系數(shù)大的流體走殼程，因壁面溫度與α大的流體接近，以減小管壁與殼壁的溫差，減小溫差應(yīng)力。

　　在選擇流體的流徑時(shí)，須根據(jù)具體的情況，抓住主要矛盾進(jìn)行確定。

　　2、流體流速的選擇流體流速的選擇涉及到傳熱系數(shù)、流動(dòng)阻力及換熱器結(jié)構(gòu)等方面。增大流速，可加大對(duì)流傳熱系數(shù)，減少污垢的形成，使總傳熱系數(shù)增大；但同時(shí)使流動(dòng)阻力加大，動(dòng)力消耗增多；選擇高流速，使管子的數(shù)目減小，對(duì)一定換熱面積，不得不采用較長(zhǎng)的管子或增加程數(shù)，管子太長(zhǎng)不利于清洗，單程變?yōu)槎喑淌蛊骄鶄鳠釡夭钕陆?。因此，一般需通過(guò)多方面權(quán)衡選擇適宜的流速。選擇流速時(shí)，應(yīng)盡可能避免在層流下流動(dòng)。