项目名称：管壳式冷凝器管排布置和管型选择优化技术

负责人：陶文铨，何雅玲，张剑飞

联系电话/传真：029-82669106

E-mail：wqtao@mail.xjtu.edu.cn，yalinghe@mail.xjtu.edu.cn

所在学院：能动学院

项目的背景和意义：

管壳式冷凝器是大型制冷空调系统里面的关键换热部件，冷凝器的换热效率直接影响了整个制冷机组的高效运行，因此设计高效的管壳式冷凝器是提高制冷系统综合性能节约能源的有效途径。

目前使用的管壳式冷凝器的管排布置方法，不同管程管排横向纵向间距一致，且间距较小，不利于单根强化传热管进行高效换热；在管型的选择上，都统一使用一种传热管，无论该传热管在不同负荷，不同位置是否能够发挥其最大性能。因此必须通过合理的管排布置来提高不同管型在管壳式冷凝器上的综合性能。

本方法针对各种传热管各自的传热特点，同时提出了更为优化的管排间距，不同位置采用不同传热管。替换了原有换热器采用单一横向纵向管排间距，单纯采用一种传热管的方法。通过估算，这种布置方法能节约1/5多的铜管消耗量，换热量满足原有换热要求且略有提高。考虑各种综合因素，本方法换热能满足原有换热器的换热要求，但是有色金属铜消耗量比原来减少了1/5多。

与现有管壳式冷凝器管排排列方式相比，本设计方法有以下特点：

1. 不同位置采用不同的管型，有利于不同的传热管发挥不同的特点，节约了铜耗材。

2. 不同管型采用不同的上下排间距，充分发挥不同类型传热管的换热优势。

3. 对于不同的传热管采用不同的管排总数，使各种管型的特点能够充分发挥。

4. 对原有换热器进行改造，壳体尺寸不变，只是管排布置方式进行改变，换热量能满足原有换热要求，且在原有基础上能稍有提高。

设计的总体思路：

每一排的传热管总数根据换热器布置需要，或在要改造的换热器原有尺寸的基础上选择每一排的总传热管数。纵向管排数根据实际热负荷量和换热器的实际需要选择布置高度。不同传热管布置在能够发挥该管型最优性能的位置，选择最合适的管间距达到优化传热性能的目的。