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管式冷凝器设计要点
来源：本站日期：2022-06-12 05:18:44 浏览：216
影响冷凝器的传热因素有很多，包括冷凝物和冷却介质、冷凝器的总传热系数和经验值、压力降、面积余量、冷凝传热效果等，下面将从这五点给大家详细介绍一下，管式冷凝器的设计要点。1.冷凝物与冷却介质
从冷凝物来划分，有可凝气的全冷凝与含有不凝气的部分冷凝（或称冷凝冷却）两种情况，在炼油厂中部分冷凝较常见。有时在冷凝之前气体需要先经过冷却，或者饱和气体冷凝之后，凝液需要过冷却等，这与无相变换热器的设计计算相同。
冷却介质有冷却水、空气及工艺流体等，还有用氮、丙烧、氟利昂等做冷媒的，这些冷媒在冷凝器中主要是蒸发过程。与上述冷却介质相应的冷凝设备有用水冷却的冷凝器，用空气冷却的空冷器，以及与工艺流体换热的换热器等。在不回收热量的情况下，一般都用空气或水做冷却介质。为了节省投资与操作费用，如条件适宜，宜首先选用空冷器。
冷却水是较常用的冷却剂，冷却水一般走管程，以便于清理水垢。冷却水在管内的流速一般在 1.5~2.0m/s 之间。如水压有富余，流速还可以适当地再高一些，这样对提高传热效率和降低水垢的生成速度都有好处。
对于水垢热阻，必须慎重选用，如水质较差，当所选用的水垢热阻较低时，在夏季操作中将出现困难；如果水垢热阻选用太高，传热面积就需要增加很多，这样也并不定安全。例如在大型工厂中，因开工初期传热面积有富裕，当自动调节水量节约操作费用时，水的出口温度就相应地提高了，这样反而加快了水垢的生成，抵消了原来多余的传热面积。所以，不适当地采用较高的水垢热阻也是不合理的。
2.冷凝器总传热系数与经验值
总传热系数中的热阻包括壳程传热热阻、管程传热热阻、污垢热阻和管壁热阻。管壁热阻的取值根据管子的材料和规格确定，管程、壳程的传热阳力只有在设备确定后才能采用相关的方法计算。因此，设计冷凝器时需先估选小个经验总传热系数区值，根据此值估算换热面积并选用型号，较后再核算传热系数是否与估选的数值相接近。如果核算结果不能满足要求，就需要调整型号重新核算。
3.压力降
冷凝器中冷凝过程的压力降一般不大，对于单组分或冷凝温降很小的冷凝，其压力降可能更低。J型壳体的优点是壳程压力降较小，且具有较好的传热性能，它大量地用于冷凝器以及需要低压力降的场合。
在中等压力下，若凝液需用回流泵打人塔时，允许压力降约为35kPa；若凝液由冷凝器自流回塔时，由于安装高度的要求，压力降不能太高，允许压力降一般在7~14kPa左右。
对于选定的冷凝器，其传热面积是定值，对冷凝过程的传热性能进行详细核算后，得到了完成给定负荷所需要的传热面积值，如果此值小于给定值，则冷凝器能达到规定的工艺条件；反之，则不能满足规定的工艺条件。考虑计算方法的准确性，冷凝器的设计面积余量一般以大于20%为宜。
5.冷凝传热效果
冷凝传热的复杂性，主要受不凝气、气体流速、气流方向、液膜雷诺数、管排数等。关于这几个影响因素，小编在另外一篇文章中，介绍过了，想要了解的，可跳转到冷凝器传热的影响因素文章中详细查看。
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