殼管式熱交換器一、殼管式熱交換器簡介殼管式熱交換器(shellandtubeheatexchanger)是一種結構簡單、製造容易、成本低廉且維護容易的熱交換器，雖然是緊緻度(compactness)較差，仍廣泛被應用於化工製程、動力廠、冷凍機械…等用途。1-1結構殼管式熱交換器視應用場合的不同也有許多形態的結構設計，美國的管式熱交換製造協會TUBULAREXCHANGERMANUFACTURESASSCOCIATION(TEMA)所出版的STANDARDSOFTHETUBULAREXCHANGERMANUFACTURERSASSOCIATION一書中有各種型式殼範，設計殼管式熱交換器的工程師可自該書中得到設計上所需的基本資料，該書已於1988年發行第七版。圖一為TEMA記號AEP之殼管式熱交換器之基本結構，其記號分類依前端板(FRONTEND)、殼體(SHELL)及後端板(REAREND)的形式來分，如圖二所示。1-2LMTD與F熱交換器之熱傳方程式一般可用下式表示：(1)其中Q為熱傳量，U為總包熱傳係數，A為傳熱面積為冷熱流體逆流(COUNTERFLOW)進行熱傳時之平均溫差，F為其當其熱傳方式非逆流時之溫差校正因子，若冷熱兩流體之流向自始至終都維持向或平行(COUNTERorRARALLEL)則F=1.0，而若非單純的逆向或平行，則F<1.0，F值可依實際情況查表或圖，如圖三即為殼側單通，而管側有2,4,6…通時之修正因子F之圖。經簡單的熱傳理論分析可以發現到其型式為一對數平均值，而一般就稱之為對數平均溫差(LOGMEANTEMPERATUREDIFFERENCE)，簡記為LMTD。LMTD之取法為先取冷熱流體在各端點(前或後)之溫差，而後計算其對數平均，如圖四所示。故(2)與之比值若小於2，則以算術平均溫差所得到的值誤差小於4﹪，故一般來說若前後溫差比值小，則用算術平均溫差亦可得到可被接受的結果。
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