管殼式換熱器類型

管殼式換熱器在工業中用量約占換熱器總量90%，是應用最為廣泛的一種換熱器。

  典型管殼式換熱器的結構形式有固定管板換熱器、U型管換熱器、浮頭式換熱器、填料函式換熱器、釜式重沸器、雙管板式換熱器、拉撐管板換熱器、撓性管板換熱器和纏繞管換熱器。

1、外填料函式換熱器

  適用設備直徑在DN700mm以下，且操作壓力和操作溫度也不宜過高，一般用于p≤2.0MPa場合。

4.2）有自清洗作用。管、殼程溫差大的場合。

5）不適用于有濕硫化氫場合。

6、雙管板式換熱器

  雙管板式換熱器是每一側有二塊管板，換熱管的一端同時與二塊管板連接。主要用于管程和殼程之間介質相混合后，將會產生嚴重后果。但制造困難；設計要求高。 

1）防腐蝕：管程和殼程二介質相混合后會引起嚴重腐蝕。

2）勞動保護：一程為劇毒介質，滲入另一程會引起系統大面積污染。

3）安全方面：管程和殼程介質相混合后，引起燃燒或爆炸。

4）設備污染：管程和殼程介質相混合后，引起聚合或生成樹脂狀物質。                      

5）催化劑中毒：另一程介質混入后造成催化劑性能改變或化學反應。

6）還原反應：管程和殼程介質相混合后，引起化學反應終止或限制。 

7）產品不純：管程和殼程介質相混合后，引起產品污染或產品質量下降。

6.1雙管板固定管板換熱器是管板厚度較薄，一般厚度在12～18mm之間。

7.1結構型式有：

（1）貼面式（德國）：管板焊在設備法蘭密封面上。

（2）鑲平式（原蘇聯ГОСТ標準）：管板焊在設備法蘭密封面其平。

（3）角焊式（原上海醫藥設計院研制）：管板焊在殼體上。

7.2適用范圍：

1）設計壓力：管程和殼程分別不大于1.0 MPa；

2）溫度范圍：管程和殼程的設計溫度范圍0℃～300℃；換熱管與殼體平均壁溫差不超過30℃；

3）直徑范圍：殼體內徑不大于1200mm；

4）換熱管長度：不超過6000mm。

5）換熱管應采用光管，且與殼體材料的線膨脹系數接近（兩者的數值差不大于10%）。

7.3、不宜設置膨脹節。

    HG21503-1992《鋼制固定式薄管板列管換熱器》標準中選用“角焊式"和“貼面式"兩種結構。

  薄管板的計算以換熱管與殼體對管板是固定支撐，管板是在換熱管與殼體固定支撐下的受壓平板，因此換熱管必須在操作中保持剛性，殼體也不能設置膨脹節，所以管壁與殼壁溫差不能太大，要保證換熱管與殼體的縱向穩定。換熱管與管板必須采用焊接，但實際情況下，薄管板亦不能采用脹接辦法，因薄管板的厚度一般為12～16mm左右，如采用脹接時，管板將塑性變形，不能達到強度和密封性的要求。同時要求管板不兼作法蘭，因薄管板承受不了法蘭傳過來的彎矩。因此采用薄管板必須滿足上述要求。

  薄管板亦可用于多程換熱器，密封槽和分程槽均可直接開在薄管板上，因管板的強度計算厚度較小，開槽后強度也是足夠的。但角焊式（原上海醫藥設計院研制）的結構，因薄管板的焊接形式不同，多程時需焊上用以開分程槽的隔板。

  由于薄管板與法蘭的連接形式各不相同，因而各有其優缺點，現分析如下。

1）受力和強度方面

  從管板強度來看，角焊式（原上海醫藥設計院研制）研制的結構較好，它具有較大靈活性，主要是管板離開法蘭，減少法蘭力矩對管板的影響，從而降低了管板由法蘭螺栓引起的應力。因法蘭力矩引起的管板上應力是主要的，因此減小法蘭力矩引起的應力，相應降低了管板總的應力。法蘭螺柱在預緊時，法蘭變形使管板受到周向壓縮，而管板的周向剛度很大，給法蘭以反力矩，減小了法蘭的變形，亦減小了管板的應力。反力矩的大小決定于管板中心面與法蘭中心面的偏心距e和管板周向剛度。角焊式（原上海醫藥設計院研制）研制的結構中的e值可由設計者自由選擇，就顯得有較大的靈活性。但e值不能選擇過大，過大增加筒體長度，增加投資。

  前蘇聯的結構，因管板中性面與法蘭中性面接近，受法蘭的力矩最大。德國的結構形式，較優于前蘇聯的結構形式。

2）在防腐蝕方面

  從防腐蝕要求來考慮，前蘇聯的結構無任何優點，而德國的結構和角焊式（原上海醫藥設計院研制）研制的結構各有優缺點。當管程介質為腐蝕性介質時，選用德國結構較好，因法蘭與管程腐蝕介質不接觸，而不需選用耐腐蝕材料制造法蘭；當殼程介質為腐蝕性介質時，選用角焊式（原上海醫藥設計院研制）研制結構較好，這時法蘭與殼程腐蝕介質不接觸，法蘭可選用普通鋼材制造；當殼程和管程介質均為腐蝕性介質，則選用上海醫藥設計院研制結構較好，因選用該結構時，可選用帶襯環法蘭，以達到防腐蝕要求。而前蘇聯的結構無論何種情況，腐蝕介質均要與法蘭接觸，法蘭不能不選耐腐蝕材料。

8、  Ⅰ型管板與殼體（管箱）的連接和Ⅱ型管板與殼體（管箱）的連接適用范圍：

1）管程設計壓力不大于1.0MPa不大于5.0 MPa且殼程壓力應大于管程壓力；

2）Ⅰ型用于管程設計壓力小于或等于0.6MPa；

3）Ⅱ型用于管程設計壓力小于或等于1.0MPa。

4）殼體直徑與換熱管長度分別為2500mm和7000mm。

9、高效纏繞管換熱器

  為節省設備投資，在有限換熱器殼體容積中，布置最大換熱管傳熱面積，提高換熱效率，管殼式纏繞管換熱器應運而生。

10、

1）設計溫度不大于300；

2）公稱直徑不大于與設計壓力的乘積不大于4000。