湖北明川石化設備制造有限公司在設計換熱器時，如果只是一味地提高安全系數或簡單估算傳熱面積，將造成嚴重的資源浪費。只有進行非常詳細的計算，才能使投入運行的換熱器在安全性和經濟性方面都可靠且強大。

事實上，設計中的諸多因素相互關聯，設計過程錯綜復雜，因此設計程序應根據設計任務和原始條件而有所不同。例如在傳熱計算和阻力計算中，不可避免地會涉及到結構，所以往往需要預先選擇傳熱系數，得到初步估計的傳熱面積，從而進行結構布置，然后進行進一步的傳熱，計算得到傳熱系數的計算值和所需的傳熱面積。一般來說，當結構確定的傳熱面積與計算出的傳熱面積計算出的所需傳熱面積有10%～20%的余量時，傳熱計算和結構計算都是成功的。

如果阻力計算、強度計算和振動校準仍然存在問題，則必須更換部分零件，甚至重新選擇。在確定結構尺寸時，許多因素相互影響，體現在殼體的直徑和長度上。短殼的直徑往往較大，而長殼的直徑較小。一般說來以后者比較經濟，這是因為：

①小口徑殼體可采用標準管制造；

②對于給定的工況，如果套管直徑較小，也可以減小套管、法蘭、端蓋等部件的厚度；

③管板加工成本較高。如果管殼直徑小，管板的厚度和直徑可以相應減小，從而降低制造成本；

④管材單位長度成本低。當然，選擇小殼徑和長殼先要滿足允許壓降的要求，還要考慮到設備在現有空間內布置、安裝和維修的可能性。

管殼式換熱器設計的基本原則

(1)流體流路的選擇。是指管側和殼側取哪一種流體。我們以固定管板式換熱器為例進行說明：不潔、結垢的流體應流向管側；腐蝕性流體應流向管側。為了防止管子和外殼同時被腐蝕；易污染的流體應流向管側，以減少泄漏；高壓流體應流向管側，以免殼體受壓；飽和蒸汽應去殼程，以利于冷凝水的及時排放；小流量或高粘度流體應流向殼程，以增加傳熱系數；待冷卻的流體應流向殼程；如果兩種流體的溫差較大，則對流傳熱系數大的流體應去殼程以降低熱應力。

(2)流體流量的選擇。較大的流量對傳熱系數有幫助，可以使總傳熱系數更大，但同時使流動阻力更大，耗電量增加。因此，我們需要綜合考慮流體的流速。

(3)管材規格及管距。目前試制的管殼式換熱器系列僅使用了25×2.5mm和19×2.0mm兩種直徑的換熱管。對于流體，可選擇小管徑；管道間距小有利于提高傳熱系數。