胡涌涛*

（呼伦贝尔金新化工有限公司）

0 前言

某公司生产装置中的蒸汽冷凝器为固定管板形式的管壳式换热器，管程介质为循环水，用来冷却壳程介质蒸汽。在实际运行过程中，大量蒸汽无法完全冷凝而就地排放，造成了大量的能量浪费，同时该设备的换热管与管板焊接处出现多处严重腐蚀并泄漏。初步分析引起上述两个问题的原因为换热器换热能力不够和换热管与管板材质选用不当，因此决定对该换热器进行重新选型。

在重新选型的过程中，需要绘制出该换热器的工程图以便进行采购，其工程图的内容应包括设备的结构形式、外形尺寸、换热面积、接管规格以及其他特殊要求等[1-3]。

1 选型设定

1.1 结构形式选择

由于热交换介质为蒸汽和循环水，因此新选型设备管程介质为水，壳程介质为蒸汽，壳程与管程介质流向为逆流。该设备的工艺条件可见表1。

根据表1 可知，可选择换热器形式为固定管板式，管程和壳程均为单程，换热管选用三角形排列方式。由于原设备碳钢材质换热管腐蚀严重，因此换热管材质选用304钢材[4-5]。

表1 换热器工艺参数表

1.2 接管规格

参照标准HG/T 20570—1995《工艺系统工程设计技术规定》，壳程入口低压蒸汽流速取35 m/s，由式（1）可确定管径D=399 mm，可整定为 400 mm[6-7]。

当筒体内冷凝液位高为0.02 m 时，冷凝液流出筒体时的速度为0.62 m/s，由表1 可知冷凝液流量为2.44×10-3m3/s，初步选定冷凝液流出管口直径为DN 80 mm。当管径为DN 80 mm 时，流量能够达到3.12×10-3m3/s，可以满足实际冷凝液的流量。

管程循环水流量设定为1 m/s，由表1 中流量可计算出管程进出口管内径为276 mm，公称直径为DN 250 mm,实际流速能够达到1.21m/s，符合常规设计要求。……