管壳式换热器的应用

型换热器广泛应用于石油、化工、钢铁等工业领域。由于工艺要求高，制造难度大，目前世界上仅有少数几个***能够成功研制。近年来，中国一重进行了上百次试验，攻克了双等级换热管束的焊接和胀接、组装焊接次序、局部热处理等高难技术，终形成了一整套设计、工艺方案，为顺利完成制造提供了技术支持。

管壳式换热器主要有固定管板换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式的浮头换热器等结构型式，固定管板换热器因结构简单，制造成本低，能得到较小的壳体内径，管程可分成多样，壳程也可用纵向隔板分成多程，钢质管壳式换热机组厂家，规格范围广等优势在工程中得到了广泛应用

管壳式换热器是由什么结构组成的？

管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板(折流板)和管箱组成.管壳换热器的壳体大多为圆柱形，装有管束，管束两端固定在管板上。有两种传热流体，一种是管内流体，另一种是管侧流体，另一种是管外流体，称为壳侧流体。为了提高管外流体的传热系数，通常在壳体内安装几个挡板。挡板可以提高壳体侧流体的速度，迫使流体按规定的距离多次通过管束，提高流体的湍流程度。换热管可按等边三角形或正方形布置在管板上。等边三角形布置紧凑，管外流体湍流，传热系数大，方形布置便于管外清洗，适用于结垢流体。

FPR浮动盘管壳换热器的流体每次通过管束时称为单管侧，每次通过管束时称为单管侧。为了提高管内流体的流动速度，可以在管箱两端设置挡板，并将所有管分为几组。这样，流体一次只通过部分管道，因此在管束中来回流动多次，这被称为多管过程。同样，为了提高管的外部速度，还可以在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，螺纹管管壳式换热机组厂家，称为多壳侧。多管多壳可结合使用。

对于完成某一任务的换热器，往往有多个选择，如何确定的换热器，是换热器优化的问题，即采用优化方法使设计的换热器满足的目标函数和约束条件。在换热器设计中，可拆卸管壳式换热机组厂家，目标函数是指包括设备费用和操作费用在内的总费用。本文主要针对管壳式水冷却器冷却水出口温度的优化问题，利用一般优化设计的原理和方法，以操作费用为优化目标，给出相应的目标函数，并用MATLAB语言编写了计算程序，后给出了一个计算实例。

1目标函数

　　对于以水为冷却介质的管壳式冷却器，进口水温一定时，由传热学的基本原理分析可知，冷却水的出口费用将影响传热温差，从而影响换热器的传热面积和***费用。若冷却水出口温度较低，济宁管壳式换热机组厂家，所需的传热面积可以较小，即换热器的***费用减少;但此时的冷却水的用量则较大，所需的操作费用增加，所以存在使设备费用和操作费用之和为的冷却水出口温度。

　　设换热器的年固定费用FA = KF.CA.A (1)式中FA———换热器的年固定费用，元;KF———换热器的年折旧率， 1 /y;CA———换热器单位传热面积的***费用，元/m2 ;A———换热器的传热面积，m2。换热器的年操作费用FB =Cu?WuHy/1000 (2)式中FB———换热器的年操作费用，元;Cu———单位质量冷却水费用，元/吨;Wu———换热器冷却水用量， kg/h;Hy———换热器每年运行时间， h。因此换热器的年总费用即目标函数F = FA FB = KFCAA Cu?WuHy/1000 (3)2A与Wu的数学模型———热平衡方程换热器的热负荷为Q =GcPi ( T1 - T2 ) (4)式中Q———换热器的热负荷， kJ /h;G———换热器热介质处理量， kg/h;cpi———热流体介质比热容， kJ / ( kg?℃) ;T1、T2———热流体的进出口温度，℃。

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