煉油裝置工藝設計資料，石油化學工業部化工規劃設計院組織編寫，石油化學工業出版社
1.1.1、管子外形
管殼式換熱器的管子有光管和螺紋管兩種，當殼層流體的膜傳熱系數只有管層的1/3時，採用螺紋管是合理的，因為它能強化殼層的傳熱過程，從而提高總的傳熱效果；對於容易結垢的殼層介質，當採用螺紋管換熱器後，結垢的速度顯著的降低。
1.1.2、管子排列方式
統一殼徑用證三角形可以比正方形及轉角正方形多排17%的管子，單位面積的金屬好靚也降低，不考慮機械清洗的時候一般推薦用三角形排列。
1.1.3、管長
浮頭式換熱器系列中的管長有6m和3m兩種，在煉廠中最常用的是6m的管長，大殼徑的目前有9m的管長。具體的應該參考國標。
1.1.4、殼徑
換熱器的殼徑越大，單台換熱器的傳熱面積越大，而單位傳熱面積的金屬好靚則越低。因此，採用一台大的換熱器比採用幾台小的換熱器更經濟。
1.1.5、殼程選擇
在採用一定的殼徑時，如果管程的條件比較合理，而殼層的流量很小，即使採用很小的折流板間距，流速還是很低，以致使殼程一側成為控制熱阻，同時殼層可利用的壓降又很大時，可考慮採用雙殼程結構。當然採用雙殼程壓力降會比單殼層增加6~8倍。
1.1.6、防沖板和導流筒
為了防止立體進入殼體時使管子直接受到衝擊或沖刷，可以再殼體進口出的管束上安裝防沖板，但是在現場實踐發現，防沖板的壓降有時很大，其根本原因在於防沖板與殼體的間距太小，使流體流體進入殼程時的流速太快，因此當流體流過嘴子的流速不高時，可以不裝防沖板，或者增大防沖板與殼體的間距。
流體經過嘴子的最大合理流速為：
1.1.7折流板
折流板有多種形式，其中弓形缺圓實最常用的，控制殼程介質流動狀態的是折流板的缺圓高度與折流板間距這兩個因素，其中折流板間距的影響是主要的；折流板的間距最好使殼程的流通面積與缺圓部位的流通面積相等，這樣可避免在介質通過缺圓的前後，由於流通面積的的擴大與收縮而造成無謂的壓力損失。當缺圓高度為20%時，符合上述要求的折流板間距為殼體直徑的1/3。一般規定：
折流板間距不能大於ds，或小於ds/5。因間距過大時，流動狀態與錯流偏離過大，而有關算式是在錯流的條件下制定的，這樣將使計算結果造成很大的誤差。
1.2.1、管殼程選擇
對於有特殊要求的介質，例如腐蝕、有毒性，溫度或壓力很高以及結垢比較嚴重時，應按下列原則處理：
1、 一般易腐蝕的介質走管程，降低對殼程材質的要求；
2、 有毒的走管程，洩露機會較少；
3、 當介質的溫度或壓力很高，以致必須增加金屬厚度，或碳鋼改為合金鋼時，溫度或壓力高的走管程，這樣可以降低對殼程材質的要求。
4、 容易結垢的介質走管程，因為便於清掃汙垢。例如在冷卻器中一般均為水走管程，被冷卻的介質走殼程。
當上述情況排除後，介質走管程還是殼程一般主要應著眼於提高傳熱系數和最充分的利用壓力降。流體在殼程內的流動容易達到湍流，，雷諾數在10以下才是層流，100以上即為湍流；而對於管內的流動，雷諾數要達到10000以上才是湍流，2100以下即為層流。因而，把粘度大或流量小的，即雷諾數較低的流體選在殼程一側比較有利。
1.2.2、流速
一般油品的管內最大允許流速為：2.7~3m/s，對於具體的物性的流速應該查詢相關文獻。
1.2.3、換熱終溫
熱流進口溫度和冷柳出口溫度相等的極限情況下，熱量利用的效率即為換熱效率最大，但熱強度為最小，需要的傳熱面積為最大。另外在決定換熱終溫時，一般不希望出現溫度交叉現象，即不希望冷流的出口溫度高於熱流的出口溫度，否則會出現反傳熱現象。當遇到這種情況時，可採用幾個串聯的換熱器來解決。
1.2.4、結垢熱阻
各個物流的結垢熱阻如果沒有給，可以從這本書p23~25頁或者其他的文獻上查到。
1.2.5、油品定性溫度
油品及其他液體的定型溫度（過度流及湍流階段）：
油品及其它液體的定性溫度（層流階段）：
shell-and-tube heat exchangers
2.1.1、固定管板式換熱器
優點：費用最低，管側易於清洗；
缺點：殼側不易清洗，管殼程溫差大的不適應，膨脹大物流的不適應。
2.1.2、u型管換熱器
優點：管子外側能夠清洗，管束能夠伸縮膨脹；
缺點：管程不易清洗，管程內不能走易結垢的物流。
2.1.3、浮頭式換熱器（最常用）
優點：管殼程都易清洗，管束允許膨脹，特別適合於釜式再沸器（u型管換熱器不能用），維修時間短
缺點：造價最高
浮頭一側常用的封頭是：s、t，m、p封頭適用於殼層走的是無毒、安全、壓力溫度中等的物係。
2.2.1、兩個物流流量
2.2.2、兩個物流的進出口溫度
2.2.3、操作壓力
兩個物流的對於氣相物流壓力必須提供，對於液相由於物性和壓力的關係不是很大，可以不提供。
2.2.4、允許壓降
兩個物流的允許壓降是乙個很重要的設計引數，一般液體在殼層的壓降為：0.5–0.
7 kg/cm2對於粘度大的流體允許壓降要高點；對於氣體一般允許的壓降為0.05–0.2 kg/cm2,典型的都取為0.
1kg/cm2
2.2.5、汙垢熱阻
兩物流的汙垢熱阻如果沒有提供，應該根據tema標準或者依據自己的經驗。
2.2.6、物性
兩物流的物性資料報括粘度、導熱係數、密度、比熱，這些物性資料比較適合於進出口的溫度範圍。
2.2.7、熱負荷
指定的熱負荷應該和管殼程熱負荷相一致。
2.2.8、換熱器的型別
換熱器的型別如果沒有提供，應該根據tema中各個型別換熱器的結構選擇合適的換熱器型別。
2.2.9、管線尺寸
為避免突然擴大或縮小，管口尺寸和管線次寸應該一致，然而管口次寸的選定一般要比管線的嚴格，特別是殼體的進口尺寸，因此管口尺寸一般都比管線尺寸的大。
2.2.10、管子尺寸
2.2.11、材料選擇
調節管程數，充分的利用壓降，提高流速提高傳熱系數，管程數通常是1、2、4、6、8等。
2.3.1換熱係數
管程的傳熱系數是雷諾數、普蘭特數和管徑的函式，具體的關聯到粘度、密度、導熱係數、流速。傳熱系數正比於粘度的0.63次方；
2.5、壓降
由於傳熱系數與質量流速的0.8次方成正比，壓降與質量流速的2次方成正比，因此考慮到這個方面選擇乙個最優流速。
一般管內液體流速為1.0~3m/s；
壓降與質量流速的2次方和管子長度成正比。
殼程設計比管程設計複雜的多，殼程設計不僅要考慮物流流率、管子排布、各個流速等。
2.4.1、殼體結構
e型殼體：最常用
f型殼體：中間有乙個隔板雙殼程，適合於冷熱流體溫度有交叉的現象。
g型殼體：適合水平的熱虹吸再沸器。
h型殼體：比較適合管子較長的換熱器，也比較適合水平放置的熱虹吸再沸器。
k型殼體：釜式再沸器
2.4.2、管子排布
管子排布有四種方式：三角形（30常用）、轉角三角形、正方形、轉角正方形，三角形的傳熱系數要比正方形的大，但是三角形不適合於機械清洗，轉角正方形比正方形的殼程傳熱系數高。
2.4.3、管心距
管心距的一般推薦的是管子直徑的1.25倍，或者是在管子直徑的基礎上加6，國標上通常取得是19管子25，25管子32。
2.4.4、擋板間距
擋板間距範圍：最小1/4殼徑，最大為殼徑
最優的擋板間距為殼徑的0.3~0.6倍。
2.4.5、擋板的切割率
擋板的切割率範圍：15%~45%
2.4.6、corossflow and window flow
這兩個流速盡量相等，差別不能超出20%，如果差別太大在兩個流速交錯時易產生加速度，換熱效率比較低。
2.4.7、殼側流率的分析
a：管子和擋板之間的漏流
b：crossflow
c：管束的旁路流
e：擋板和殼徑之間的漏流
f：管程分隔的旁路流
在相同的擋板間距內，單弓形擋板的壓降大於雙弓型擋板的壓降，如果壓降還比較大，可以考慮換用單弓形分流型別的殼徑j，如果還不能滿足允許壓降的要求，可以考慮換用雙隔板分流。
對於單弓型單板，隨著擋板間距的增加，殼層壓降是減少了，但是也會出現管子的震動問題；對於雙弓型擋板則出現這樣的問題機率明顯比單弓形的小，然而如果雙弓型擋板的換熱器持續存在震動的問題，則應該採用切割視窗無管排列的結構，這樣的話，擋板間距應該比較大（這樣的話可以增加管子的固有頻率）。
商麗豔, 李萍、陳保東,潘振,晏永飛 ,郝丹
文中分別對螺旋角12°18°30°40°進行**，換熱係數從大到小為18、40、12、30
研究表明:試驗條件下, 18°螺旋角的螺旋折流板換熱器的綜合傳熱效能要優於12°, 30°, 40°螺旋角的螺旋折流板換熱器。
螺旋角比較小的螺旋折流板換熱器,它的壓力降反而很大。因此,在設計換熱器時,要適當地選擇螺旋角的度數,使其壓力降滿足設計壓力要求。在設計螺旋折流板換熱器時,應綜合考慮換熱效果和壓降兩方面的影響因素,通過圖2, 3可看出,螺旋角為18°的螺旋折流板換熱器比其它度數的換熱器效能更好。
孫洪濤隨著傾角的繼續增大,特別是在25π/ 180～40π/ 180 之間時,nu 數的比值隨之迅速增加,並在傾角為40π/ 180 時達到最大,之後又隨傾角的進一步增大而迅速下降可見,傾角在25π/ 180～40π/ 180 時,其換熱效果要比完全錯流時好。
劉巨集軍1 , 王安軍2 , 高磊2 , 張瑩瑩
對螺旋角為18°、25°和30°的螺旋折流板換熱器殼程傳熱效能進行了測定與研究,同時對螺旋角為18°、25°和30°的螺旋折流板換熱器與傳統的弓形折流板換熱器殼程傳熱效能進行了比較。實驗結果表明,螺旋角為30°的螺旋折流板換熱器的傳熱效率最高,螺旋折流板換熱器的殼程傳熱效率都比傳統的弓形折流板換熱器殼程傳熱效率高。
孫成家, 楊軍, 陳保東
以柴油(水) 為工質,在流量範圍為4 m3/ h ≤w0 ≤19 m3/ h 內,用兩種不同殼體結構的折流板換熱器進行對比試驗。研究得到了兩種換熱器的殼側傳熱膜係數和流動阻力隨流量變化的關係曲線。研究結果表明:
在該試驗條件下,螺旋折流板換熱器的殼側傳熱膜係數比弓型折流板換熱器高33 %～136 % ,具有較好的強化傳熱效果,而殼側流動阻力則比弓型折流板換熱器低15 %～35 %。螺旋折流板換熱器具有較好的傳熱與流阻特性,用於石油、化工等領域具有廣闊的前景。
什麼是管殼式換熱器
管殼式換熱器 shell and tube heat exchanger 又稱列管式換熱器。是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結構較簡單，操作可靠，可用各種結構材料 主要是金屬材料 製造，能在高溫 高壓下使用，是目前應用最廣的型別。管殼式換熱器由殼體 傳熱管束 管板 折流...
關於板式換熱器和管殼式換熱器比較2019
關於板式換熱器和管殼式換熱器比較 2007 08 10 15 00 分類 預設分類 字型大小 大大中中小小 一 板式換熱器簡介 板式換熱器是由一組波紋金屬板組成，板片上有四個角孔供熱交換的兩種液體通過。金屬板片安裝在固定板和活動壓緊板的框架內，並用夾緊螺栓加以夾緊。板片裝有密封墊片，將流體通道密封，...
管殼式換熱器的化學清理方案及應用
作者 侯偉平王艷玲 中國石油和化工標準與質量 2013年第12期 摘要 管殼式換熱器在石油煉製 化工 熱能動力等領域得到了廣泛應用，裝置結垢作為一種普遍現象是許多運營單位經常遇到的難題。文章結合有關工程及生產實踐簡述了一種針對換熱器汙垢的化學清洗方案。關鍵詞 換熱器結垢清洗劑化學清洗 換熱器是使熱量...