管壳式换热器ppt课件

第第7 7章章 管壳式换热器管壳式换热器第一节第一节 管壳式换热器的总体结构管壳式换热器的总体结构第二节第二节 管壳式换热器的主要零部件管壳式换热器的主要零部件第三节第三节 管壳式换热器的选用及设计流程管壳式换热器的选用及设计流程第四节第四节 其它形式换热器简介其它形式换热器简介（1 1）换热器是许多工业部门广泛应用的通用工艺设备。通常，在化工厂的建设中，换热器约占总投资的11 40。它的先进性、合理性和运转可靠性将直接影响产品的质量、数量和成本。（2 2）根据不同的目的，换热器可以是热交换器热交换器热交换器热交换器、加热器加热器加热器加热器、冷却器冷却器冷却器冷却器、蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器、冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器等。第一节第一节 管壳式换热器的总体结构管壳式换热器的总体结构一、概述一、概述（3 3）衡量一台换热器好坏的标准衡量一台换热器好坏的标准。c.c.可靠性可靠性满满足足操操作作条条件件,强强度度足足够够,保保证证使使用用寿寿命命b.合理性合理性 a.a.先进性先进性 可制造加工，成本可接受可制造加工，成本可接受 传热效率高，流体阻力小，材料省传热效率高，流体阻力小，材料省 化工生产对换热设备提出的要求是：化工生产对换热设备提出的要求是：传热效率高，流体阻力小；传热效率高，流体阻力小；强度、刚度、稳定性足够；强度、刚度、稳定性足够；结构合理，节省材料，成本较低；结构合理，节省材料，成本较低；制造、装拆、检修方便等。制造、装拆、检修方便等。（4 4）任何一种换热器不可能十全十美。板式换热器板式换热器板式换热器板式换热器传热效率高、金属消耗量低，但流体阻力大、强度和刚度差，制造、维修困难。列管式换热器列管式换热器列管式换热器列管式换热器虽在传热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不如板式换热器，但其结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范围广，因而目前仍是石油、化工生产中，尤其是高温、高压和大型换热器的主要结构型式。第一节第一节 管壳式换热器的总体结构管壳式换热器的总体结构一、概述一、概述 管壳式换热器是把换热管束与管板连接后，再用筒体与管箱包起来，形成两个独立的空间：管内通道及与其相贯通的管箱，称为管程管程空间；换热管外的通道及与其贯通的部分，称为壳程壳程空间。二、管壳式换热器的种类及其结构二、管壳式换热器的种类及其结构1 1 列管式换热器的主要结构：列管式换热器的主要结构：2 2 列管式换热器的工作原理：列管式换热器的工作原理：列管式换热器列管式换热器 列管式换热器的主要类型列管式换热器的主要类型从结构上分从结构上分固定管板式换热器固定管板式换热器浮头式换热器浮头式换热器U U形管式换热器形管式换热器填料函式换热器填料函式换热器固定管板式换热器结构图固定管板式换热器结构图 (1)(1)固定管板式换热器固定管板式换热器带膨胀节的固定管板式换热器结构图带膨胀节的固定管板式换热器结构图 (1)(1)固定管板式换热器固定管板式换热器 (1)(1)固定管板式换热器固定管板式换热器1 1）、结构特点：）、结构特点：两块管板均与壳体相焊接，并加入了热补偿两块管板均与壳体相焊接，并加入了热补偿原件原件膨胀节。膨胀节。2 2）、优点：）、优点：结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。3 3）、缺点：）、缺点：不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热应力。应力。冷热流体温差不能太大（冷热流体温差不能太大（50)14mm14mm且无特殊要求的场合。要求：要求：管板硬度管子硬度，否则将管端退火后再胀接。胀接时管板上的孔可以是光孔，也可开槽(开槽可以增加连接强度和紧密性)。液压胀管器液压胀管器液压胀接液压胀接机械胀接机械胀接优点：优点：工艺简单方便；消除间隙避免间隙腐蚀。缺点：缺点：温度升高时，管端会发生松弛 泄漏。适用条件：适用条件：p4.0MPa,t350。注意：注意：管端硬度管板硬度。管板厚度较大时，为提高管子抗拉脱能力及增密封性能，需要在管孔中开环形槽。保证紧密性的方法保证紧密性的方法：管板孔开槽；管板孔开槽；胀接周边保证清洁；胀接周边保证清洁；管子硬度低于管板孔周边硬度。管子硬度低于管板孔周边硬度。保证管端硬度较低并且低于管板硬度的方保证管端硬度较低并且低于管板硬度的方法：法：管端退火处理。管端退火处理。选材考虑。选材考虑。2 2 2 2）、焊接（）、焊接（）、焊接（）、焊接（strength welded joint）强度焊接连接是将换热管的端部与管板焊在一起。强度焊接连接是将换热管的端部与管板焊在一起。优点：高温高压下能保证连接的紧密性；管板孔加工精度要求不高，低于胀接；焊接工艺简单；压力不高时可用薄管板。缺点：缺点：存在焊接热应力应力腐蚀；应力腐蚀；管与孔间有间隙形成介质死区，间隙腐蚀间隙腐蚀。80管与管板焊接形式管与管板焊接形式：克服了单纯的焊接及胀接的缺点，主要优点是：连接紧密，提高抗疲劳能力；消除间隙腐蚀和应力腐蚀；提高使用寿命。施工方式：先胀後焊；先焊後胀。胀接贴胀；强度胀。焊接密封焊，强度焊。根据不同情况具体制定施工工艺。3 3）、焊胀结合）、焊胀结合3 3）、焊胀结合）、焊胀结合胀焊结合连接主要有：胀焊结合连接主要有：强度焊密封胀强度焊密封胀先焊后胀。先焊后胀。强度胀密封焊强度胀密封焊先胀后焊。先胀后焊。概念解释：密封焊概念解释：密封焊不保证强度，只防漏；不保证强度，只防漏；强度焊强度焊既防漏，又保证抗拉脱强度；既防漏，又保证抗拉脱强度；密封胀密封胀只消除间隙，不承担拉脱力；只消除间隙，不承担拉脱力；强度胀强度胀既消除间隙，又满足胀接强度。既消除间隙，又满足胀接强度。胀焊结合连接方式的适用性胀焊结合连接方式的适用性 胀焊结合的连接方式适用于胀焊结合的连接方式适用于密封要求较高、承密封要求较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。场合。目前，先焊后胀与先胀后焊两派学说仍处于争议之中。目前，先焊后胀与先胀后焊两派学说仍处于争议之中。三、管板及管程的分程三、管板及管程的分程 列管式换热器的管板所受裁荷除管程与壳程压力之外，列管式换热器的管板所受裁荷除管程与壳程压力之外，还承受管壁与壳壁的温差引起的变形不协调作用。固定式还承受管壁与壳壁的温差引起的变形不协调作用。固定式管板受力情况较复杂，影响管板应力大小有如下因素：管板受力情况较复杂，影响管板应力大小有如下因素：管板自身的管板自身的DiDi、材料强度、使用温度等对管板应力、材料强度、使用温度等对管板应力有显著的影响；有显著的影响；管束对管板的支承作用。管束对管板的支承作用。管束对管板的支承作用。管束对管板的支承作用。管板与许多换热管刚性地固定管板与许多换热管刚性地固定在一起，因此，管束起着支承的作用，阻碍管板的变形。在一起，因此，管束起着支承的作用，阻碍管板的变形。在进行受力分析时，常把管板看成是放在弹性基础上的平在进行受力分析时，常把管板看成是放在弹性基础上的平板，列管就起着弹性基础的作用。板，列管就起着弹性基础的作用。1 1、管板受力特点、管板受力特点管孔对管板强度和刚度的影响。管孔对管板强度和刚度的影响。管孔对管板强度和刚度的影响。管孔对管板强度和刚度的影响。管孔的存在，削弱了管板的管孔的存在，削弱了管板的强度和刚度，同时管孔边缘产生峰值应力。当管子与管板连接强度和刚度，同时管孔边缘产生峰值应力。当管子与管板连接之后，管板孔内的管子又能增加管扳的强度和刚度，而且也抵之后，管板孔内的管子又能增加管扳的强度和刚度，而且也抵消了一部分峰值应力。消了一部分峰值应力。管板周边支承形式的影响。管板周边支承形式的影响。管板周边支承形式的影响。管板周边支承形式的影响。管板边界条件不同，管板应力管板边界条件不同，管板应力状态也是不一样的。管板外边缘有不同的固定形式，如夹持、状态也是不一样的。管板外边缘有不同的固定形式，如夹持、简支、半夹持等。这些不同的固定形式对管板应力产生不同简支、半夹持等。这些不同的固定形式对管板应力产生不同程度的影响。程度的影响。温度对管板的影响。温度对管板的影响。温度对管板的影响。温度对管板的影响。由于管壁与壳壁温度的差异，各自的由于管壁与壳壁温度的差异，各自的变形量也不同，这不仅使管子和壳体的应力有显著增加，而变形量也不同，这不仅使管子和壳体的应力有显著增加，而且使管板应力有很大的增加，同时，由于管板的上下表面接且使管板应力有很大的增加，同时，由于管板的上下表面接触不同温度的介质，使上下表面温度不同，亦会在管板内产触不同温度的介质，使上下表面温度不同，亦会在管板内产生温差应力。生温差应力。当管板兼做法兰当管板兼做法兰当管板兼做法兰当管板兼做法兰时，拧紧法兰螺栓，在管板上又会时，拧紧法兰螺栓，在管板上又会产生附加弯矩，折流板间距、最大压力作用位置等也产生附加弯矩，折流板间距、最大压力作用位置等也都对管板应力有影响。都对管板应力有影响。三、管板及管程的分程三、管板及管程的分程2 2、管板厚度的设计方法、管板厚度的设计方法管板厚度设计方法有如下几种管板厚度设计方法有如下几种:将管板当作受均布载荷的实心圆板，以按弹性理论得到将管板当作受均布载荷的实心圆板，以按弹性理论得到的圆平板最大弯曲应力为主要依据，加入适当的修正系数的圆平板最大弯曲应力为主要依据，加入适当的修正系数来考虑管板开孔削弱和管束的实际支承作用。来考虑管板开孔削弱和管束的实际支承作用。这种设计方这种设计方法对管板作了很大简化，因而是一种半经验公式。但由于法对管板作了很大简化，因而是一种半经验公式。但由于公式计算简便，同时又有长期使用经验，结果比较安全，公式计算简便，同时又有长期使用经验，结果比较安全，因而不少国家的管板厚度设计公式仍以此作为基础。因而不少国家的管板厚度设计公式仍以此作为基础。三、管板及管程的分程三、管板及管程的分程将管束当作弹性支承，而管板则作为放置于这一弹性将管束当作弹性支承，而管板则作为放置于这一弹性基础上的圆平板，然后根据载荷大小、管束的刚度及周基础上的圆平板，然后根据载荷大小、管束的刚度及周边支承情况来确定管板的弯曲应力。边支承情况来确定管板的弯曲应力。由于它比较全面地考虑了管束的支承和温差的影响，因而计算比较准确，但计算公式较多，计算过程也较繁杂。在计算机普遍应用的今天，是一种有效的设计方法。取管板上相邻四根管子之间的菱形面积，按弹性理取管板上相邻四根管子之间的菱形面积，按弹性理论求此面积在均布压力作用下的最大弯曲应力。论求此面积在均布压力作用下的最大弯曲应力。由于此法与管板实际受载情况相差甚大，所以仅用于粗略计算。我国我国我国我国钢制管壳式换热器设计规定钢制管壳式换热器设计规定钢制管壳式换热器设计规定钢制管壳式换热器设计规定中采用的是上述中采用的是上述中采用的是上述中采用的是上述第第第第2 2 2 2种方法。种方法。种方法。种方法。3 3、管程的分程、管程的分程 当换热器所需的换热面积较大，可增加管子长度或增当换热器所需的换热面积较大，可增加管子长度或增加管子的数目。加管子的数目。增加管长是有限度的，增加管长是有限度的，一般不超过一般不超过6m6m。增加管子数量增加管子数量则要保证管内流体有一定的流速，流速太低，传热效果则则要保证管内流体有一定的流速，流速太低，传热效果则较差。较差。此时为了此时为了增加管程流速增加管程流速，提高传热效率，须将管束，提高传热效率，须将管束分程，使流体依次流过各程管子。分程，使流体依次流过各程管子。为什么要分程？为什么要分程？l换热面积较大，要进行分程换热面积较大，要进行分程 1）.管子太长，设备长径比过大，浪费材料；2）.增加流速，提高传热效果。l分程要求：分程要求：1）各程管数大致相同；2）相邻程管壁温差不大于28；3）程间密封长度应最短；4）隔板形状应简单。l常用管程数为常用管程数为：1，2，4，6，8，12。管箱分程：分程举例：分程举例：2程4程97分程隔板及其与管板间的密封管箱结构：98隔板：单层及双层。双层隔板的结构双层隔板的结构如如图图。双层隔板有。双层隔板有隔热空隔热空间间，可防止，可防止热热流流短路短路（即不使已冷或已加热（即不使已冷或已加热的流体被刚进入的热或的流体被刚进入的热或冷流体经隔板而再被加冷流体经隔板而再被加热或冷却）。热或冷却）。3 3、管程的分程、管程的分程分程隔板与管板的连接分程隔板与管板的连接分程隔板与管板的连接分程隔板与管板的连接 分程隔板有分程隔板有单层单层和和双双层层两种。单层隔板与管板两种。单层隔板与管板的密封结构图所示。隔板的密封结构图所示。隔板的密封面宽度应为隔板厚的密封面宽度应为隔板厚度加度加2mm2mm。隔板材料应与隔板材料应与封头材料相同。封头材料相同。4 4、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接4 4、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接 列管式换热器管板与壳体的连接结构分为列管式换热器管板与壳体的连接结构分为可拆可拆式式与与不可拆式不可拆式两类。两类。固定管板式固定管板式换热器的管板与壳体间采用换热器的管板与壳体间采用不可拆不可拆的焊接连接的焊接连接，而，而浮头式、浮头式、U U形管式形管式和和填料函式填料函式换热器换热器的管板采用的管板采用可拆式连接可拆式连接。4 4、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接（1 1）固定管板式换热器管板与壳体的连接固定管板式换热器管板与壳体的连接兼作法兰情况：兼做法兰时管板与壳体的连接结构兼做法兰时管板与壳体的连接结构管板不兼作法兰结构：管板不作法兰时，与壳体的连接结构如图。由管板不作法兰时，与壳体的连接结构如图。由于法兰力矩不作用在管板上，改善了管板受力情况。于法兰力矩不作用在管板上，改善了管板受力情况。（a）p.a壳程介质无间隙腐蚀作用时采用壳程介质无间隙腐蚀作用时采用4 4 4 4、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接（2 2）浮头式、浮头式、U U形管式及填料函式换热器固定端形管式及填料函式换热器固定端管板与壳体的连接管板与壳体的连接由于浮头式、由于浮头式、U形管形管式及填料函式换热器的管式及填料函式换热器的管束要从壳体中抽出，以便束要从壳体中抽出，以便进行清洗，故需将固定管进行清洗，故需将固定管板做成可拆连接。板做成可拆连接。管板夹于壳体法兰和管板夹于壳体法兰和顶盖法兰之间，卸下顶盖顶盖法兰之间，卸下顶盖就可把管板同管束从壳体就可把管板同管束从壳体中一起抽出来。中一起抽出来。4 4 4 4、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接（2 2）浮头式、浮头式、U U形管式及填料函式换热器固定端形管式及填料函式换热器固定端管板与壳体的连接管板与壳体的连接115非固定式管板116 浮头式、U形管式和填料函式换热器上的管板为可拆式结构，以便清理壳程。5 5 5 5、管板上的拉杆孔、管板上的拉杆孔、管板上的拉杆孔、管板上的拉杆孔 管箱的作用管箱的作用管箱的作用管箱的作用:将进入管程的流体均匀分布到各换热管，把管内将进入管程的流体均匀分布到各换热管，把管内流体汇集在一起送出换热器。在多管程换热器中，管箱还可通流体汇集在一起送出换热器。在多管程换热器中，管箱还可通过过设置隔板设置隔板起起分隔分隔作用。作用。四、四、管箱管箱(a)(a)适用于较清洁介质工况。检查换热管内及清洗换热管时，必适用于较清洁介质工况。检查换热管内及清洗换热管时，必须将须将连接管连接管道一起拆下，很不方便。道一起拆下，很不方便。(b)(b)在清洗换热管内时，在清洗换热管内时，仅将平盖拆下仅将平盖拆下，不及拆除连接管道，易，不及拆除连接管道，易清洗和检查。目前设计中采用较多。缺点是清洗和检查。目前设计中采用较多。缺点是用材较多用材较多。(c)(c)将将管箱与盖板管箱与盖板焊成一体。可避免在管板密封处的泄漏，但焊成一体。可避免在管板密封处的泄漏，但管管箱不能单独拆下箱不能单独拆下，检修清洗不方便，很少采用。，检修清洗不方便，很少采用。(d)(d)多程隔板安置的一种形式。其接管安装形有多种。如图。多程隔板安置的一种形式。其接管安装形有多种。如图。附：换热器型号的表示方法附：换热器型号的表示方法例例u浮头式换热器浮头式换热器平盖管箱，公称直径500mm，管程和壳程设计压力均为1.6MPa，公称换热面积54，较高级冷拔换热管外径25mm，管长6m，4管程单壳程的浮头式换热器，其型号为：AES500-1.6-54-6/25-4u固定管板式换热器固定管板式换热器封头管箱，公称直径700mm，管程设计压力2.5MPa，壳程设计压力1.6MPa，公称换热面积200，较高级冷拔换热管外径25mm,管长9m，4管程单壳程的固定管板式换热器，其型号为：BEM700-2.5/1.6-200-9/25-4uU型管式换热器型管式换热器封头管箱，公称直径500mm，管程设计压力4.0MPa，壳程设计压力1.6MPa，公称换热面积75，较高级冷拔换热管外径19mm,管长6m，2管程单壳程的U型管式换热器，其型号为：BIU500-4.0/1.6-75-6/19-2u釜式重沸器釜式重沸器平盖管箱，管箱内直径600mm，圆筒内直径1200mm，管程设计压力2.5MPa，壳程设计压力1.0MPa，公称换热面积90，普通级冷拔换热管外径25mm,管长6m，2管程釜式重沸器，其型号为：AKT-600/1200-2.5/1.0-90-6/25-2u浮头式冷凝器浮头式冷凝器封头管箱，公称直径1200mm，管程设计压力2.5MPa，壳程设计压力1.0MPa，公称换热面积610，普通级冷拔换热管外径25mm,管长9m，4管程单壳程的浮头式冷凝器，其型号为：BJS1200-2.5/1.0-610-9/25-4在对流传热的换热器中，为了提高壳程内流体的流速和在对流传热的换热器中，为了提高壳程内流体的流速和加强湍流程度，以加强湍流程度，以提高传热效率提高传热效率，在壳程内装置，在壳程内装置折流板折流板。折。折流板还起支撑换热管的作用。流板还起支撑换热管的作用。五、折流板五、折流板 、支撑板及短路防冲等壳程、支撑板及短路防冲等壳程1 1 1 1、横向折流板、横向折流板、横向折流板、横向折流板折流板作用：折流板作用：折流板作用：折流板作用：提高壳程内流体的流速；提高壳程内流体的流速；加强湍流强度；加强湍流强度；提高传热效率；提高传热效率；支撑换热管。支撑换热管。（当工艺上无折流板要求而管子较细长时，应考虑有一定数（当工艺上无折流板要求而管子较细长时，应考虑有一定数量的支承板，以便安装和防止管子变形；支撑板的尺寸、形量的支承板，以便安装和防止管子变形；支撑板的尺寸、形状可与折流板相同。）状可与折流板相同。）折流板和支承板可分为折流板和支承板可分为横向横向和和纵向纵向两种。两种。前者前者使流体横过管束流动；使流体横过管束流动；后者后者则使管间的流体平行流过管束。则使管间的流体平行流过管束。折流板是设置在壳体内与管束垂直的折流板是设置在壳体内与管束垂直的弓形弓形或或圆盘圆环圆盘圆环形形平板，安装折流板迫使壳程流体按照规定的路径多次横向平板，安装折流板迫使壳程流体按照规定的路径多次横向穿过管束，既提高了流速又增加了湍流速度，改善了传热效穿过管束，既提高了流速又增加了湍流速度，改善了传热效果，在卧式换热器中折流板还可起到支撑管束的作用。果，在卧式换热器中折流板还可起到支撑管束的作用。常用的折流挡板：常用的折流挡板：单弓形、双弓形、三弓形和盘单弓形、双弓形、三弓形和盘圆环形。圆环形。单弓形折流挡板单弓形折流挡板单弓形折流挡板对介质流向的影响单弓形折流挡板对介质流向的影响:1 1 1 1、横向折流板、横向折流板、横向折流板、横向折流板盘盘环形折流挡板对介质流向的影响环形折流挡板对介质流向的影响圆盘圆盘圆环形折流挡圆环形折流挡双弓形板换热器双弓形板换热器 性能特点 双弓形板换热器的管束由相邻两种折流板组成支撑件，流体呈顺错流流动，从而克服了普通克服了普通单弓形板换热器的壳程流体，在流动中的单弓形板换热器的壳程流体，在流动中的180度转度转弯所造成的死区、阻力大、易震动等缺陷弯所造成的死区、阻力大、易震动等缺陷。在相同壳程压力降下，双弓形板换热器壳程流体的流速一般可提高1.5倍以上，从而强化了传热。通过管束的阻力仅为单弓形扳换热器的1/51/8，因此减少板间距和壳径来提高流速是常用手段。图7-28 带扇形切口折流板 螺旋折流板螺旋折流板换热器是管壳式换热器的一种形式。每块折流板占1/4的横截面积，呈螺旋状自进口至出口方向逐一布置。折流板对换热器中心线保持一定的倾斜角度，四块折流板完成360。内的旋转，这样在壳体内形成连续的螺旋，使流体流动接近柱塞流动。螺旋折流板换热器基本原理及折流板形式螺旋折流板换热器基本原理及折流板形式 螺旋折流板换热器的提出基于这样一种思想:通过改变壳侧折流板的布置，使壳侧流体呈连续的螺旋状流动。因此，理想的折流板布置应该为连续的螺旋曲面。但是，螺旋曲面加工困难，而且换热管与折流板的配合也较难实现.考虑到加工上的方便，采用一系列的扇形平面板(称之为螺旋折流板)替代曲面相间连接，在壳侧形成近似螺旋面，使壳侧流体产生近似连续螺旋状流动。一般来说，出于加工方面的考虑，一个螺距取 24 块折流板，相邻折流板之间有连续搭接和交错搭接两方式，按流道又可分为单螺旋和双螺旋两种结构。性能特点：性能特点：与普通的弓形折流板换热器相比，螺旋折流板换热器有以下的性能改进：衡量换热效果好坏的综合效益系数衡量换热效果好坏的综合效益系数(即传热速率与压力即传热速率与压力降的比值降的比值)有较大的提高：有较大的提高：ABB公司以水一水为介质，进行普通弓形折流板和螺旋折流板的传热与压力降实验对比，结果为：(a)螺旋折流板换热器壳程传热系数约提高1.8倍；(b)压力降减少约4.5倍。壳程流体流动状态的改变：壳程流体流动状态的改变：弓形折流板使壳程流体基本上处于横穿管子的错流流动，在90度转弯处易有固体颗粒堆积和结垢产生。而螺旋折流板每块折流板仅占1/4横截面积，与中心线有一定角度的倾斜。消除了流动死区，减少了固体颗粒堆积和结垢的生成。消除了流动死区，减少了固体颗粒堆积和结垢的生成。不易引起管子的振动不易引起管子的振动。较低的压力降允许流体提高流速，以使膜传热较低的压力降允许流体提高流速，以使膜传热系数有较大的提高：系数有较大的提高：因为壳程压力降仅为普通弓形折流板的1/4-1/5，故可以允许介质高速流过从而强化传热效果。在满足管程需求的同时，可以尽量提高壳程流动速度来提高膜传热系数。这样，螺旋折流板换热器需要精心设计，寻求适合的壳径与管长的比例，以达到提高总传热速率、减少换热面积的目的。对于限制壳程压力降的设备对于限制壳程压力降的设备，在利用原有壳径的，在利用原有壳径的基础上，螺旋折流板换热器可以发挥自身优势。基础上，螺旋折流板换热器可以发挥自身优势。传统弓形隔板支撑存在一些弊端：阻力大、死角多、传热面积无法被充分利用,易引发流体流动振动等。为了使折流板的性能得到改进,近年又研发出了多弓形折流板、整圆形折流板(如图)、异形孔折流板、网状板等。这些新型折流板支承结构的出现主要是为了使流体由横向流动变为纵由横向流动变为纵向流动向流动,从而尽可能地消除死区,使得传热综合性能得到提高,也使得管束的抗振性能得到增强。各种折流板中弓形折流板用得较普遍，这种形各种折流板中弓形折流板用得较普遍，这种形式使流体只经折流板切去的圆缺部分而垂直流过管式使流体只经折流板切去的圆缺部分而垂直流过管束，流动中死区较少。束，流动中死区较少。（1 1 1 1）横向折流板的尺寸横向折流板的尺寸横向折流板的尺寸横向折流板的尺寸 弓形折流板缺口高度应使流体通过缺口时与横弓形折流板缺口高度应使流体通过缺口时与横过管束时的流速相近。缺口高度过管束时的流速相近。缺口高度h=h=（0.20.20.450.45）D Di i横向折流板横向折流板和和支承板的厚度支承板的厚度与壳体直径和折流板间距与壳体直径和折流板间距有关有关，且对换热器的振动也有影响。一般情况下其最小厚且对换热器的振动也有影响。一般情况下其最小厚度按标准选取。当壳程流体有脉动或用作浮头式换热器浮度按标准选取。当壳程流体有脉动或用作浮头式换热器浮头端的支承板时，则厚度必须予以特别考虑。头端的支承板时，则厚度必须予以特别考虑。（1 1 1 1）横向折流板的尺寸横向折流板的尺寸横向折流板的尺寸横向折流板的尺寸-厚度厚度厚度厚度 折流板一般应按等间距布置，管束两端的折流板尽可能靠近壳程进、出口接管。卧式换热器的壳程为单相清洁流体时，折流板缺口应水平上下布置，若气体中含有少量液体时，则应在缺口朝上的折流板的最低处开通液口最低处开通液口；若液体中含有少量气体时，则应在缺口朝下的折流板最高处开通最高处开通气气。卧式换热器、冷凝器和重沸器的壳程介质为气、液相共存或液体中含有固体物料时，折流板缺口应垂垂直左右布置直左右布置，并在折流板最低处开通液口最低处开通液口。（2 2 2 2）横向折流板的间距横向折流板的间距横向折流板的间距横向折流板的间距 折流板最小间距一般不小于圆筒内直径的1/5，且不小于50mm，且相邻两块折流板间距不得大于壳体内直径。特殊情况下也可取较小的间距。最大无支撑跨距如下表。（2 2 2 2）横向折流板的间距横向折流板的间距横向折流板的间距横向折流板的间距 安装折流挡板的目的是为提高管外表面传热系数，为取得良好的效果，挡板的形状和间距必须适当。对圆缺形挡板而言，弓形缺口的大小对壳程流体的流动情况有重要影响。如图：弓形缺口太大或太小都会产生死区，既不利于传热，又往往增加流体阻力。a.切除过少切除过少b.切除适当切除适当 c.切除过多切除过多我国系列标准中采用的挡板间距为：固定管板式固定管板式固定管板式固定管板式有100，150，200，300，450，600，700mm七种浮头式浮头式浮头式浮头式有100，150，200，250，300，350，450（或480），600mm八种。折流板与壳体之间的间隙越小，壳程流体由折流板与壳体之间的间隙越小，壳程流体由此泄漏的量越少，传热效率越高。但间隙过小，此泄漏的量越少，传热效率越高。但间隙过小，给制造和安装带来困难。间隙的确定可参考给制造和安装带来困难。间隙的确定可参考下表下表。（3 3 3 3）横向折流板与壳体间隙横向折流板与壳体间隙横向折流板与壳体间隙横向折流板与壳体间隙折流板的加工折流板的加工（4 4 4 4）折流板与支持板的固定折流板与支持板的固定折流板与支持板的固定折流板与支持板的固定折折流流板板和和支支承承板板的的固固定定是是通通过过拉拉杆杆和和定定距距管管完完成成的的。拉拉杆杆是是一一根根两两端端皆皆有有螺螺纹纹的的长长杆杆，一一端端拧拧入入管管板板，将将折折流流板板穿穿在在拉拉杆杆上上，折折流流板板的的间间距距由由定定距距管管隔隔离离并并保持板间距，最后一块折流板用螺母拧紧在拉杆上。保持板间距，最后一块折流板用螺母拧紧在拉杆上。d14mm时时2 2 2 2、支持板、支持板、支持板、支持板 当换热器不需设折流板，但换热管无支撑跨距超过相关规定时，则应设支持板，用来支撑换热管，以防止换热管产生过大的挠度。浮头式换热器浮头端宜设置加厚环板的支持板。浮头式换热器浮头端宜设置加厚环板的支持板。浮头式换热器浮头端宜设置加厚环板的支持板。浮头式换热器浮头端宜设置加厚环板的支持板。3 3 3 3、纵向折流板、纵向折流板、纵向折流板、纵向折流板-壳程分程壳程分程壳程分程壳程分程纵向折流板是使流体平行管束流动，在传热纵向折流板是使流体平行管束流动，在传热上不如垂直流过管束好。但可提高流速，所以也上不如垂直流过管束好。但可提高流速，所以也可较好地提高传热效率。其可较好地提高传热效率。其主要缺点是：纵向折主要缺点是：纵向折流板与壳体壁间的密封不易保证，容易造成短路。流板与壳体壁间的密封不易保证，容易造成短路。3 3 3 3、纵向折流板、纵向折流板、纵向折流板、纵向折流板-壳程分程壳程分程壳程分程壳程分程对分流对分流对分流对分流双分流双分流双分流双分流壳程壳程(E,F,G,H,J,K,X)壳程类型的选择壳程类型的选择：F F型换热器型换热器具有一个纵向挡板，形成串联双壳程流道，当换热器为双管程时，壳程纵向挡板可以使管程和壳程的流体达到完全的逆流。较高壳程的流体会通过纵向挡板向另一壳程有热渗漏；压力差会使流体短路。壳程类型的选择壳程类型的选择：壳程EFGHJ给热系数11压力降1811/81/8换热器不同壳型的相对性能比较4 4 4 4、防短路结构、防短路结构、防短路结构、防短路结构挡板挡板挡板挡板当壳体与管束之间存在较大间隙时，如浮头式、当壳体与管束之间存在较大间隙时，如浮头式、U形管式和填料函式换热器，可在管束上增设旁路挡板，形管式和填料函式换热器，可在管束上增设旁路挡板，以阻止流体短路，迫使壳程流体通过管束进行热交换。以阻止流体短路，迫使壳程流体通过管束进行热交换。旁路挡板可用旁路挡板可用6mm厚的扁钢制成，采用对称布置，厚的扁钢制成，采用对称布置，每侧为每侧为24块。挡板加工成规则的长条状，长度等于折块。挡板加工成规则的长条状，长度等于折流板或支承板的板间距，两端焊在折流板或支承板上。流板或支承板的板间距，两端焊在折流板或支承板上。DN500mm时，设一对旁路挡板。时，设一对旁路挡板。DN=500mm1000时，设两对旁路挡板。时，设两对旁路挡板。DN1000mm时，设三对旁路挡板。时，设三对旁路挡板。壳体与管束之间存在有较大间隙时，为避免流体走短路，沿纵向设置板条，迫使流体穿过管束。4 4 4 4、防短路结构、防短路结构、防短路结构、防短路结构挡管挡管挡管挡管 挡管挡管两端堵死的换热管两端堵死的换热管，设置于分程隔板槽背面两管板之间，挡管与换热管的规格相同，可与折流板点焊固定，也可用拉杆（带定距管或不带定距管）代替。挡管应每隔3-4排换热管设置一根，但不应设置在折流板缺口处。挡管伸出第一块及最后一块折流板或支持板的长度应不大于50mm,挡管应与任意一块折流板焊接固定。4 4 4 4、防短路结构、防短路结构、防短路结构、防短路结构中间挡板中间挡板中间挡板中间挡板（a）中间挡板设置在U形管束的中间通道处，并与折流板点焊固定（b）把最里面一排的U形弯管倾斜布置使中间通道变窄，同时加挡管以防止流体短路。5 5 5 5、防冲板与拦液板、防冲板与拦液板、防冲板与拦液板、防冲板与拦液板-防冲板防冲板防冲板防冲板 为防止壳程进口接管处壳程流体对换热管的直接为防止壳程进口接管处壳程流体对换热管的直接冲刷，可设置壳程的防冲挡板冲刷，可设置壳程的防冲挡板板可焊在筒体上或焊在拉杆板可焊在筒体上或焊在拉杆上，板可开孔，也可不开。上，板可开孔，也可不开。扩大管扩大管在立式冷在立式冷凝器中，为减凝器中，为减薄管壁上的液薄管壁上的液膜而提高传热膜而提高传热膜系数，推荐膜系数，推荐在冷凝器中装在冷凝器中装置拦液板以起置拦液板以起截拦液膜作用。截拦液膜作用。5 5 5 5、防冲板与拦液板、防冲板与拦液板、防冲板与拦液板、防冲板与拦液板-拦液板拦液板拦液板拦液板 6 6 6 6、排液孔与排气孔、排液孔与排气孔、排液孔与排气孔、排液孔与排气孔 换热器壳程与管程的最高点要设排气孔，以备试换热器壳程与管程的最高点要设排气孔，以备试压时排除气体。压时排除气体。在最低点要设排液孔，以充分排除残液。在最低点要设排液孔，以充分排除残液。附：折流杆换热器附：折流杆换热器折流圈笼和管板的组装图折流圈笼和管板的组装图 优点：优点：、不易发生诱导振动损失；、传热死区小，传热效率提高20%以上；、压降小；、抗垢性能优良；、有强化冷凝的机理；、适用于换热器大型化，特别是在核电换热器应用；适用于冷凝、沸腾场合的换热器；、适用于压缩机级间冷却和烟气预热器。缺点：缺点：、在低雷诺数Re6000（液相）、Re10000（气相）热效率较低；、造价提高35%。六、波形膨胀节六、波形膨胀节 温差应力产生的原因是管与壳膨胀的不一温差应力产生的原因是管与壳膨胀的不一致性和管与壳之间的刚性约束。致性和管与壳之间的刚性约束。消除或减小热消除或减小热应力的措施应力的措施 就是就是减少管壳间的温差减少管壳间的温差，以降低膨，以降低膨胀的不一致性，或在胀的不一致性，或在壳体上设置膨胀节以削弱壳体上设置膨胀节以削弱刚性约束，或采用自由膨胀结构。刚性约束，或采用自由膨胀结构。1 1 1 1、膨胀节的基本形式及其特点、膨胀节的基本形式及其特点、膨胀节的基本形式及其特点、膨胀节的基本形式及其特点 膨胀节是装在固定管板式换膨胀节是装在固定管板式换热器上的挠性元件，对管子与壳体热器上的挠性元件，对管子与壳体的膨胀变形差进行补偿，以此减少的膨胀变形差进行补偿，以此减少或消除温差应力。在换热器中采用或消除温差应力。在换热器中采用的膨胀节一般有三种型式：的膨胀节一般有三种型式：平板形、平板形、形和形和U形形（1）平板形：）平板形：制造容易，挠性制造容易，挠性差，适用于直径大、温差小及差，适用于直径大、温差小及常压低压设备；常压低压设备；（2）形：形：用薄壁管焊接而成，在焊接处易产生用薄壁管焊接而成，在焊接处易产生较大应力，且不易焊透，它适用于小直径筒体或较大应力，且不易焊透，它适用于小直径筒体或应力较小的场合；应力较小的场合；（3）U形形：又又称称波波形形膨膨胀胀节节，可可做做成成单单层层或或多多层层，多多层层比比单单层层优优点点多多，如如弹弹性性大大、灵灵敏敏度度高高、补补偿偿能能力力强强、承承压压能能力力及及耐耐疲疲劳劳强强度度高高、使使用用寿寿命命长长。U形形膨膨胀胀节节使使用用最最为为普普遍遍。为为了了提提高高膨膨胀胀节节的的承承压压能能力力，可可在在每每一波形之间增加一个加强环。一波形之间增加一个加强环。2 2、设置膨胀节的条件、设置膨胀节的条件 判断固定管板式换热器是否需要设置膨胀节，要从管判断固定管板式换热器是否需要设置膨胀节，要从管束与壳体的束与壳体的轴向强度轴向强度、稳定性稳定性及管子与管板连接处的及管子与管板连接处的拉拉脱力三脱力三方面考虑，任意一个失效时均需设置膨胀节。方面考虑，任意一个失效时均需设置膨胀节。若满足下列条件之一者，必须设置膨胀节：若满足下列条件之一者，必须设置膨胀节：（1）s 2 ts;s 壳体应力（2）t 2 tt;t 管子应力（3）s B（4）管子拉脱力管子拉脱力q q。F1由壳体和管子之间温差引起的轴向力，N。F2由壳程和管程压力作用于壳体上的轴向由壳程和管程压力作用于壳体上的轴向力，力，N；Q0.25(D2in d2o)ps n(do2St)2 pt St管子壁厚，管子壁厚，mmF3由壳程和管程压力作用于管子上的轴向力，由壳程和管程压力作用于管子上的轴向力，N第三节第三节 列管式（管壳式）换热器选用列管式（管壳式）换热器选用186（一（一）工艺计算工艺计算 选型；确定管、壳程；通过化工工艺计算，确定换热器的传热面积，同时选择管径、管长，决定管数、管程数和壳程数。（二（二）机械设计机械设计本章已讨论本章已讨论 1）壳体直径的决定和壳体厚度的计算；2）换热器封头选择，压力容器法兰选择；3）管板尺寸确定；4）折流板的选择与计算；5）管子拉脱力的计算；6）温差应力计算。第三节第三节 列管式（管壳式）换热器选用列管式（管壳式）换热器选用选用、设计原则选用、设计原则冷、热流体流动通道的选择的一般原则：冷、热流体流动通道的选择的一般原则：冷、热流体流动通道的选择的一般原则：冷、热流体流动通道的选择的一般原则：a)a)不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。b)b)腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。c)c)压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。d)d)饱和蒸汽宜走壳程，因饱和蒸汽比较清洁，表面传热系数与流饱和蒸汽宜走壳程，因饱和蒸汽比较清洁，表面传热系数与流速无关，而且冷凝液容易排出。速无关，而且冷凝液容易排出。e)e)流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜，因在壳程流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜，因在壳程Re100即即可达到湍流。但这不是绝对的，如流动阻力损失允许，将这类流可达到湍流。但这不是绝对的，如流动阻力损失允许，将这类流体通入管内并采用多管程结构，亦可得到较高的表面传热系数。体通入管内并采用多管程结构，亦可得到较高的表面传热系数。f)f)若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，宜将表面传热系若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，宜将表面传热系数大的流体通入壳程，以减小热应力。数大的流体通入壳程，以减小热应力。g)需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。列管式换热器的设计和选用列管式换热器的设计和选用 流速的选择流速的选择流体在管程或壳程中的流速，不仅直接影响表面传热系流体在管程或壳程中的流速，不仅直接影响表面传热系数，而且影响污垢热阻，从而影响传热系数的大小，特别对数，而且影响污垢热阻，从而影响传热系数的大小，特别对于含有泥沙等较易沉积颗粒的流体，流速过低甚至可能导致于含有泥沙等较易沉积颗粒的流体，流速过低甚至可能导致管路堵塞，严重影响到设备的使用，但流速增大，又将使流管路堵塞，严重影响到设备的使用，但流速增大，又将使流体阻力增大。因此选择适宜的流速是十分重要的。根据经验，体阻力增大。因此选择适宜的流速是十分重要的。根据经验，表表1 1及表及表2 2列出一些工业上常用的流速范围，以供参考。列出一些工业上常用的流速范围，以供参考。传热总系数的确定传热总系数的确定传热总系数的确定传热总系数的确定 计算值的基准面积，习惯上常用管子的外表面积。当设计对象的基准条件（设备型式、雷诺准数Re、流体物性等）与某已知值的生产设备相同或相近时，则可采用已知设备值的经验数据作为自己设计的值。表3为常见列管式换热器值的大致范围。由表3选取大致值。用下式进行值核算。式中：给热系数，W/m2.；R污垢热阻，m2.W；管壁厚度，mm；管壁导热系数，W/m.；下标、分别表示管内、管外和平均。当时近似按平壁计算，即：在用上式计算值时，污垢热阻、通常采用经验值，常用的污垢热阻大致范围可查化工原理相关内容。式中的给热系数，在列管式换热器设计中常采用有关的经验值公式计算给热系数，工程上常用的一些计算的经验关联式在化工原理已作了介绍，设计时从中选用。流动方式的选择流动方式的选择 除逆流逆流和并流并流之外，在列管式换热器中冷、热流体还可以作各种多管程多壳程的复杂流动复杂流动。流量一定时，管程管程或壳程越多壳程越多，表面传热系数越传热系数越大大，对传热过程越有利。但采用多管程或多壳程必导致流体阻力损失流体阻力损失，即输送流体的动力费用增加增加。因此，在决定换热器的程数时，需权衡传热和流体输送两方面的损失。当采用多管程或多壳程时，列管式换热器内的流动形式复杂，对数平均值的温差要加以修正对数平均值的温差要加以修正对数平均值的温差要加以修正对数平均值的温差要加以修正。换热器的流体力学计算、结构设计、强度计算等等。换热器的流体力学计算、结构设计、强度计算等等。流体通过换热器时阻力的计算流体通过换热器时阻力的计算换热器管程及壳程的流动阻力，常常控制在一定允许换热器管程及壳程的流动阻力，常常控制在一定允许范围内。若计算结果超过允许值时，则应修改设计参数或范围内。若计算结果超过允许值时，则应修改设计参数或重新选择其他规格的换热器。按一般经验，对于液体常控重新选择其他规格的换热器。按一般经验，对于液体常控制在制在10104 410105 5 PaPa范围内，对于气体则以范围内，对于气体则以10103 310104 4PaPa为宜。为宜。此外，也可依据操作压力不同而有所差别，参考下表。此外，也可依据操作压力不同而有所差别，参考下表。换热器操作允许压降换热器操作允许压降P P换热器操作压力换热器操作压力P(Pa)P(Pa)允许压降允许压降P P1010105 5(表压表压)0.1Pa0.1Pa0.5Pa0.5Pa5510104 4 Pa Pa列管式换热器的设计和选用的计算步骤 1 1 初选换热器的规格尺寸初选换热器的规格尺寸初选换热器的规格尺寸初选换热器的规格尺寸 初步选定换热器的流动方式，保证温差修正系数大于0.8，否则应改变流动方式，重新计算。计算热流量Q及平均传热温差tm，根据经验估计总传热系数K估，初估传热面积A估。选取管程适宜流速，估算管程数，并根据A估的数值，确定换热管直径、长度及排列。2 2 计算管、壳程阻力计算管、壳程阻力计算管、壳程阻力计算管、壳程阻力 在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上，就可以计算管、壳程流速和阻力，看是否合理。或者先选定流速以确定管程数NP和折流板间距B再计算压力降是否合理。这时NP与B是可以调整的参数，如仍不能满足要求，可另选壳径再进行计算，直到合理为止。3 核算总传热系数核算总传热系数分别计算管、壳程表面传热系数，确定污垢热阻，求出总传系数K计，并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。如果相差较多，应重新估算。4 计算传热面积并求裕度计算传热面积并求裕度根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差tm，由总传热速率方程计算传热面积A0，一般应使所选用或设计的实际传热面积AP大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右，裕度H的计算式为 推荐的设计程序推荐的设计程序推荐的设计程序推荐的设计程序1 1、作出流程简图。、作出流程简图。2 2、按生产任务计算换热器的换热量、按生产任务计算换热器的换热量Q Q。3 3、选定载热体，求出载热体的流量。、选定载热体，求出载热体的流量。4 4、确定冷、热流体的流动途径。、确定冷、热流体的流动途径。5 5、计算定性温度，确定流体的物性数据（密度、比热、导热系、计算定性温度，确定流体的物性数据（密度、比热、导热系 数等）。数等）。6 6、初算平均传热温度差。、初算平均传热温度差。7 7、按经验或现场数据选取或估算值，初算出所需传热面积。、按经验或现场数据选取或估算值，初算出所需传热面积。8 8、根据初算的换热面积进行换热器的尺寸初步设计。包括管径、根据初算的换热面积进行换热器的尺寸初步设计。包括管径 、管长、管子数、管程数、管子排列方式、壳体内径（需进、管长、管子数、管程数、管子排列方式、壳体内径（需进 行圆整）等。行圆整）等。9 9、核算。、核算。1010、校核平均温度差、校核平均温度差。1111、校核传热量，要求有、校核传热量，要求有15152525的裕度。的裕度。1212、管程和壳程压力降的计算、管程和壳程压力降的计算。（1）壳体和管箱的壁厚计算）壳体和管箱的壁厚计算（2）换热管与管板）换热管与管板连接处的结构设计连接处的结构设计（3）壳体与管板连接结构设计壳体与管板连接结构设计（4）管板厚度管板厚度计算计算（5）折流板折流板、支持板支持板等零部件的结构设计等零部件的结构设计（6 换热管与壳体在介质换热管与壳体在介质压力压力和和温差联合作用下的应力计算温差联合作用下的应力计算（7）管子拉脱力和稳定性校核管子拉脱力和稳定性校核（8）判判断断是是否否需需要要设设置置膨膨胀胀节节，如如果果需需要要，则则选选择择膨膨胀胀节节的的结结构构形形式式及及基基本本尺寸；尺寸；（9）膨胀节的应力计算及校核膨胀节的应力计算及校核（10）接管、法兰、支座等的选择；开孔补强设及计算接管、法兰、支座等的选择；开孔补强设及计算等；等；（11）换热器的振动与防振换热器的振动与防振 如果选用换热器，则应进行压力降、传热面积及温差应力校核等方面的计算。如果选用换热器，则应进行压力降、传热面积及温差应力校核等方面的计算。管壳式换热器的机械设计计算步骤管壳式换热器的机械设计计算步骤附：管壳式换热器的常见故障及排除方法 壳程式换热器在使用的过程中，最容易发生故障的是作为换热元件的管子。流体对管束的冲刷、腐蚀，都可能造成管子的损坏。因此在日常的维护中应经常对换热器进行检查，以便及时发现故障，并采取相应的措施进行修理。管壳式换热器的常见故障有管子振动管子振动、管壁积垢积垢、腐蚀与腐蚀与磨损磨损、介质泄漏介质泄漏等。一、管子的振动与防振措施一、管子的振动与防振措施 管壳式换热器中管子产生振动是一种常见故障。引起振动的原因引起振动的原因：管束与泵、压缩机产生的共振共振；由于流速、管壁厚度、折流板间距、管束排列等综合因素综合因素的影响而引起的振动；流体横向穿过管束时产生的冲击冲击等。振动严重，可能产生的结果振动严重，可能产生的结果：相邻管子或管子与壳体间发生碰撞碰撞；使管子和壳壁受到磨损而开裂开裂；管子撞击折流板而被切断被切断；管端与管板连接处松动管端与管板连接处松动而发生泄漏泄漏；管子管子发生疲劳疲劳破坏；壳程流体流动阻力增大壳程流体流动阻力增大等。当换热管发生振动时，应针对振动产生的不同原因采取不同的对策。常用的方法：常用的方法：在流体人口处前设置缓冲措施设置缓冲措施防止脉冲；折折流板上的孔径与管子外径间隙尽量地小流板上的孔径与管子外径间隙尽量地小；减小减小折流板间隔间隔，使管子振幅变小；加大管壁厚度加大管壁厚度和折流板厚度折流板厚度，增加管子刚性等。二、管壁积垢二、管壁积垢 由于换热器操作中所处理的流体，有的是悬浮液，有的夹带有固体颗粒，有的粘结物含量高，有的含有泥沙、藻类等杂质。随着使用时间的延长，在换热管的内外表面上会产生积垢。积垢引起的故障积垢引起的故障：总导热系数下降，传热效率降低传热效率降低；换热管的管径管径因积垢而减小减小，流体通过管内的流速增加流速增加，造成压力损失增大压力损失增大；积垢导致管壁腐蚀，腐蚀严重时，造成管管壁穿孔壁穿孔，两种流体混合流体混合而破坏正常操作。对积垢采取的措施对积垢采取的措施：加强巡回检查检查，了解积垢的程度；对某些可净化净化的流体流体，在进入换热器前进行净化(如水处理)；对于易结垢的流体，应采用容易检查、拆卸和清洗的结结构构；定期进行污垢的清除定期进行污垢的清除等。三、管子的泄漏三、管子的泄漏 管子发生泄漏的主要原因：管子发生泄漏的主要原因：介质的冲刷引起的磨损磨损，导致管壁破裂破裂；介质或积垢腐蚀穿孔腐蚀穿孔；管子振动管子振动引起管子与管板连接处泄漏连接处泄漏。管子有泄漏现象时，采取的措施视泄漏管数的多少而定。如管束中仅有一根或数根管子泄漏，可采用堵塞堵塞的方法进行修理。即用做成锥形的金属材料塞在管子两端打紧焊牢，将损坏的管子堵死不用堵死不用。金属材料的硬度应低于管子材料的硬度。金属锥塞的锥度一般为金属锥塞的锥度一般为3一一5度之间度之间。采用堵管的方法解决管子泄漏现象简单易行，但堵管总数不得超过但堵管总数不得超过10，否则将对传热效果产生较大影响。发生泄漏的管子较多时，应采用更换管子的方法进行修理。更换管子时，首先采用钻孔、铰孔或錾削钻孔、铰孔或錾削的方法拆除已损坏的管子，拆除管子时，应注意不要损坏管板的孔口，以便更新管子时，使管子与管板有较严密的连接。然后采用胀接或焊接的方法将新管连接在管板上。管壳式换热器介绍结束管壳式换热器介绍结束请继续了解其它形式换热器。请继续了解其它形式换热器。（1 1 1 1）按传热方式）按传热方式）按传热方式）按传热方式：直接接触式直接接触式直接接触式直接接触式、蓄热式蓄热式蓄热式蓄热式、间壁式间壁式间壁式间壁式（2 2 2 2）、按其工艺用途）、按其工艺用途）、按其工艺用途）、按其工艺用途：（3 3 3 3）、按材料分类：）、按材料分类：）、按材料分类：）、按材料分类：分为金属材料和非金属材料换热器。分为金属材料和非金属材料换热器。分为金属材料和非金属材料换热器。分为金属材料和非金属材料换热器。换热器的分类换热器的分类热流体热流体冷流体冷流体热流体热流体冷流体冷流体直接接触式直接接触式直接接触式换热器直接接触式换热器混混合合式式换换热热器器:通通过过冷冷热热流流