＊陈敏剑

（安徽实华工程技术股份有限公司宁波分公司 浙江 315000）

套管换热器的设计

＊陈敏剑

（安徽实华工程技术股份有限公司宁波分公司 浙江 315000）

简单介绍套管换热器中的传热过程，然后通过一个具体的案例介绍套管换热器的设计，并根据计算所得的结果选择所需要的套管换热器。

热阻；热传导；热对流；对流传热系数

套管换热器的设计

设计一个套管换热器，将流量为2000kg/h的热水从95℃降到92℃，选用冷却水进行冷却，冷却水温度从33℃上升到43℃。其中热水走内管，冷却水走外管，内、外管阻力降均不大于10KPa。在套管换热器中，冷、热流体分别通过环隙和内管，热量自热流体传给冷流体。这种热量传递过程包括三个步骤：热流体给热于管壁内侧，热量自管壁内侧传导至管壁外侧，管壁外侧给热于冷流体。三者的传热量Q相等，冷、热流体主体温度已知，则总推动力已知，所以只要求出总的热阻即可根据传热公式求出总的换热面积，进而求得所需换热管的长度。

定性温度的确定，热水的定性温度为（95-92）/2= 93．5℃，冷却水的定性温度为（43-33）/2=38℃。首先求解出总的传热量Q

其次求解出所需的循环冷却水的用量m2

据能量平衡原理

根据《工艺管道安装设计手册》中推荐流速，内管初选流速为1m/s，则计算的初选管径为：

d=27.1mm

则考擦以DN20、DN25和DN32三种规格管道作为内管设计套管换热器。其中以DN25的管道为例通过计算加以说明：

计算管程的流速u1

满足化工原理中关于圆形直管内强制湍流的给热系数的计算公式，则：