6 小氮肥设计技术 2006年第27卷第2期

　　摘要通过对管壳式换热器传热计算的分析，说明管壳式换热器的结构因素对换热器性能的影响和提高管壳式换热器

　　性能的途径，为换热器的结构设计，提高换热器的性能提供借鉴和参考。

　　关键词管壳式换热器传热计算结构设计传热能力影响

　　1 概述 修、清洗方便的特点。对于换热器换热介质工作

　　管壳式换热器一般有三种结构型式：固定 压力高，管、壳程介质密封要求严的场合，为确

　　管板式、浮头式和u形管式。由于换热器的使 保换热器管、壳程的密封，换热器管束的设计一

　　用场合、使用目的、换热介质物性等因素的不 般采用U形管结构的换热器。

　　同，决定了管壳式换热器的结构型式。固定管板 2管壳式换热器的传热计算

　　式换热器结构简单、紧凑、造价低，每根换热管 在管壳式换热器的设计中，要根据换热器的

　　可以单独清洗和更换，在外形尺寸相同的条件 工艺条件初步确定换热器的传热系数，以便初步

　　下，与浮头式和u形管式换热器相比，换热面 确定换热器的传热面积和结构尺寸。在初步确定

　　积大。由于固定管板式换热器的壳程清洗困难 换热器结构尺寸的基础上，对换热器的管程换热

　　和适应热膨胀能力差，决定了固定管板式换热 系数和壳程换热系数进行传热计算；*后进行核

　　器适用于换热介质清洁，壳程压力不高，换热介 算，其中包括壳、管程压力降的核算，管束壁面温

　　质温差不大的场合。浮头式换热器由于管束的 度的核算等。经过不断地调整换热器的结构尺

　　热膨胀不受壳体的约束，而且可拆卸抽出管束， 寸，直至满足设计要求。下面以常见弓形折流板

　　检修更换换热管、清理管束和壳程污垢方便，因 的管壳式换热器为例，说明管壳式换热器的传热

　　此，浮头式换热器应用*广泛，在油田储运集输 计算。

　　系统中，60％一70％的换热器为浮头式换热器。2．1初步确定换热器的传热面积和结构尺寸

　　u形管换热器具有良好的密封性能，并具有检 换热器的传热面积是由换热器的热负荷、传

　　e；吨茄峙石M手h#；吕俞s君e才吧石毽石吨茄吨晶吨石吨岛吧石毽石嗡喻蝻墒喻蝓蝓墒蝓墒墒蝓蝓墒墒墒墒墒墒墒墒蝓蝓墒蛉墒墒3分

　　有关院所开发成功多种型号的低温、中温脱硫 多。再如焦炉气中硫成分复杂，可采用湿法脱

　　剂，西北化工研究院开发成功高温脱硫剂。 硫_钴钼加氢转化_畸盂矿_中温精脱工艺。天然

　　4脱硫方法的选择 气中若只含有少量的H§及RSH，可以单独使用

　　选择脱硫方法的原则是，在满足生产需要的 ZnO脱硫剂。若含有RSRC4H4S等复杂的有机硫

　　前提下，价格尽量便宜。根据不同原料气中硫化 化物，则应采用钴钼加氢转化后加ZnO精脱。如

　　物的形态，将不同的脱硫方法进行排列组合，构 果总硫含量较高，应先用湿法脱硫工艺脱除大部

　　成不同的脱硫工艺，以达到脱硫效果*佳，运行 分H2s，然后用钴钼加氢转化，再用锰矿脱去大部

　　费用*低。例如煤气和半水煤气中硫的形态主要 分的RSH，*后用ZnO精脱。

　　为H2S和COS，传统的方法是采用高温钴钼加氢 今后应根据不同工况，不同原料气，不同形

　　转化，再用ZnO精脱。该工艺的缺点是需要高温 态的硫化物和不同的技术要求，开发出更优化的

　　热源，能耗高，费用高，目前可采用的流程是，湿 脱硫新工艺，提高脱硫的技术水平，提高经济效

　　法脱硫一cOs水解一常温精脱工艺。其优点是能 益，这也是要研究的大课题。

　　耗低、硫容高，与常温ZnO脱硫相比价格便宜的 (收稿日期：2005—09—12)

　　万方数据

　　第2期 王新。等：管壳式换热器的设计计

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