带夹套容器与带半盘管容器 传热效率及经济性对比
南京麦驰钛业有限公司 苏惠琴
1 概述
工程上，化工设备换热方式一般采用夹套型式、内部盘管型式、外部半管型式。夹套型式较为常用，它具有换热面积大、易于实现制作的优点。但是半管容器在传热及结构上有其特殊的优点，它的管内流体流速快，这种结构的设备壁厚薄，易于传热，因此传热效能高。本文通过实例（相同工艺条件）分别介绍半管容器及夹套容器传热系数的计算方法，对比验证半管传热效率优于夹套管。
2 工艺条件
有两台设备，一台为带夹套的容器，一台为带盘管容器，设备运行的所有数据如下：
两台设备的相同条件：内筒直径d=1400mm，内筒温度为140度，内筒物料的给热系数α1=500W/(m2·K)。夹套（或盘管）介质为冷却水，温度小于等于60度。冷却水进口处流速v=0.5m/s。夹套进口管直径d0×t=φ57x3.5mm。
带夹套容器的其他条件：夹套直径D=1600mm，夹套长度为1500mm。
带盘管容器的其他条件：盘管直径D0×t=φ133x4mm。
查物性手册，水的密度ρ=1000kg/m3，水的比热容CP=4.178×103J/（kg·K），水的热导率λ=0.6589W/（m·K），水的粘度μ=450×10-6Pa/s。
3 首先计算夹套/盘管侧流体的给热系数
3.1夹套筒体
u=■
Re=■=2.716×104
该夹套内流体处于强制湍流状态，可用下式计算给热系数：
α=0.023■■0.8■b……（被加热时b=0.4，冷却时b=0.3）=0.023■■0.8■0..4……（1Pa=1N/m2=1(kg.m/s2)/m2)
=1.06×103W/(m2*K)
