换热器设计如何选择适宜的流速

流体流速的选择对换热器的设计和运行效果都具有重要意义，为了增大传热效果，进而提高传热系数，一般都希望参与传热的流体采用高的流速。同时流速提高了，可使结垢程度减轻、降低热阻，从而有利于传热。因此，当传递的热量一定时采用高的流速所需的传热面积就可减少，换热器的外形尺寸也较小，从而节约材料和制造费用。但流速过高，又会使通过换热器的压力降增大，使输送流体的动力消耗增加，从而提高操作费用。可见，要选取比较适宜的流速，需经过全面的分析比较才能确定。选择流速时，通常可从下列几方面考虑：

1、所选择的流速要尽量使流体的流动处于湍湍流动状态，或至少使流体呈不稳定的过渡流状态流动，以保证换热设备在较大的传热系数下进行热量交换。在垂直管束流动下，一般希望流速大于过渡流时的流速，除非流体粘度很高，必须选用呈层流状态下的流速来避免产生过大的压力降。

2、高密度流体的摩擦动力消耗与传热速率相比一般较小，不起主要作用。因此适当提高流速是比较经济的。反之，对于低密度流体的传热，传热系数较低，克服流体阻力所需的动力消耗就相对较大，在考虑提高流速时就应注意其合理性。总之，所选择的流速产生的压力降不应超过换热器允许的压力降，通常换热器的压力降应不大于0.1MPa。

3、所选流速应不会导致流体动力的冲击，使换热管子振动和冲蚀，否则会大大缩短换热器的使用寿命。

4、所选流速应使管长或程数恰当。因为整根管子长度一般是6m，管子太长不但会因冷凝液的积聚而降低传热效果，而且不便于拆换和清洗管内污垢。而程数增加，则会使结构复杂化，且会使传热温差减小，从而降低传热效率。

5、所选流速还要使换热器有适宜的外形结构尺寸。

所以要选取最适宜的流速，在技术经济上需要全面的进行比较，在实际工作中要做到全面的比较并非容易，因此通常是参照工业生产中所积累的经验数据选取较为适宜的流速。

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