完善的换热器在设计或选型时应满足以下各项基本要求。
(1)合理地实现所规定的工艺条件
传热量、流体的热力学参数(温度、压力、流量、相态等)与物理化学性质(密
度、粘度、腐蚀性等)是工艺过程所规定的条件。设计者应根据这些条件进行热力
学和流体力学的计算,经过反复比较,使所设计的换热器具有尽可能小的传热面
积,在单位时间内传递尽可能多的热量。其具体做法如下。
①增大传热系数? 在综合考虑流体阻力及不发生流体诱发振动的前提下,尽量选
择高的流速。
②提高平均温差? 对于无相变的流体,尽量采用接近逆流的传热方式。因为这样
不仅可提高平均温差,还有助于减少结构中的温差应力。在允许的条件时,可提高
热流体的进口温度或降低冷流体的进口温度。
③妥善布置传热面? 例如在管壳式换热器中,采用合适的管间距或排列方式,不
仅可以加大单位空间内的传热面积,还可以改善流体的流动特性。错列管束的传热
方式比并列管束的好。如果换热器中的一侧有相变,另一侧流体为气相,可在气相
一侧的传热面上加翅片以增大传热面积,更有利于热量的传递。