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管壳式换热器中折流板的作用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：管壳式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、石油、电力等领域。
在管壳式换热器中，折流板是一个重要的组件，其作用是优化换热效果，提高换热效率。
本文将就管壳式换热器中折流板的作用进行详细介绍。
一、折流板的功能1. 提高流体的强迫对流传热作用。
折流板将流体进行了分流和组流，有效增加了流体与管壁之间的接触面积，加强了流体与管壁之间的传热，从而提高了传热效果。
折流板还可以改变流体的流动方向和速度分布，增加了流体的对流传热效果。
2. 减少管壳之间的热阻。
在管壳式换热器中，管壁和折流板之间的热阻是影响传热效果的重要因素之一。
折流板的存在可以将流体分成多个小流道，减小了流体的流动阻力，降低了热阻，从而提高了传热效率。
3. 均匀流体温度分布。
通过合理设计折流板的结构和排列方式，可以有效地改善流体在管壳内的分布情况，避免出现流体温度不均匀的现象。
这样可以避免管道局部过热或过冷的情况，提高了换热器的工作效率和稳定性。
1. 弯曲型折流板。
弯曲型折流板通常采用波纹状或波形状的设计，能够有效地增加传热面积，同时还可以引起流体的湍流运动，增强了传热效果。
2. 梯形折流板。
梯形折流板的结构呈梯形状，能够有效地将流体进行分流和导流，提高了传热效率。
梯形折流板还可以根据需要调整板片的倾角和间距，以适应不同的换热条件。
3. 放置型折流板。
放置型折流板通常安装在换热器的内壳内侧，起到导流和分流的作用，能够有效地提高传热效率。
放置型折流板的结构简单，安装方便，适用于各种规格的换热器。
三、折流板的设计要点1. 考虑流体介质的性质。
在设计折流板时，需要考虑流体的性质，包括流速、温度、压力等因素，以确保折流板的结构能够适应流体的特点，提高传热效率。
2. 合理设计折流板的结构和排列方式。
折流板的结构和排列方式直接影响传热效果，需要根据具体的换热要求和工况条件，合理设计折流板的形状、尺寸和间距，以提高传热效率。
折流板
一、折流板概述
折流板是设置在壳体内与管束垂直的弓形或圆盘－圆环形平板。
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。
折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的。
二、折流板的分类及结构
常用的折流挡板有单弓形、双弓形、三弓形和盘—圆环形。
三、折流板作用
（1）提高壳程内流体的流速。
（2）加强湍流强度。
（3）提高传热效率。
（4）支撑换热管。
换热器折流板各种型式的讨论兰州四方容器设备有限责任公司李建仓摘要：本文介绍了换热器所用折流板的几种型式，对其结构及工作形式作了阐述，并将其优点及缺点进行了说明和总结，从而为折流板换热器的设计选型及制造提供了依据和指导。
折流板顾名思义是用来改变流体流向的板，常用于管壳式换热器设计壳程介质流道，根据介质性质和流量以及换热器大小确定折流板的多少。
折流板是列管式换热器中的一个零件可用以起到提高传热系数和支承管束的作用;但由于它结构简单所以往往被设计者所忽视。
现实的情况可以证实到目前为止无论是我国自行设计还是国外引进的设备折流板的结构常是五花八门，其中有些结构既制造复杂又不利于提高传热系数。
其原因在于设计者没有根据具体的传热性质来认真地对它进行分析后再确定具体的结构和尺寸。
本文拟对各种型式折流板的优缺点一一列出并进行对比，提出换热器在什么情况下所适用哪种折流板的一些个人意见和有关同志进行商榷。
折流板有常用折流板和异形折流板之分。
常用折流板主要有弓形和圆盘-圆环折流板，其中弓形又分为单弓形、双弓形和三弓形，如图一：图一异形折流板有:矩形折流板、折流杆型折流板和格栅折流板等，如图二～四：矩形折流板（图二）折流杆换热器示意图（图三）格栅折流板（图四）这些折流板都有各自的优缺点，逐一说明如下;一、弓形折流板。
大部分换热器都采用弓形折流板。
弓形折流板在壳程内的放置形式上下方向排列的形式，用以造成液体剧烈扰动以增大传热系数;左右方向排列的，多数用于卧式换热器,设备中都伴随着有气相的吸收冷凝，以利于冷凝液和气体的流动，当列管是正方形排列时，为了使介质形成湍流以提高换热效果，则采用转角切口。
单弓形折流板主要是为了提高整体的壳程的错流程度，切口的百分数一般为20%~49%；通常为20%~25%，最佳大小为20%，此时单位压降下传热膜系数最高，小于20%（缺口处不布管除外）压降较大；切口超过20%，导致形成流体流速的滞留区，切口过大或过小，都会降低管束的传热性能；为了减小振动，亦可采用缺口处不布管，缺口可减小到15%或者25%左右，其压降只有单弓形的1/3左右。
94在化工装置中管壳式换热器型式众多，当壳侧流体流量大且压降限制严格时，通常会采用双弓形折流板形式。
但是双弓形折流板在支撑结构和流动方式上存在诸多缺陷：壳侧流动存在冲刷不充分的流动死区、死区内局部换热系数低，壳侧整体换热不均匀，同时死区容易结垢，威胁换热设备的安全运行[1]。
为了提高壳侧单位压降下传热和避免壳侧由于沉积污垢造成的腐蚀泄漏，工业应用中越来越多的采用螺旋折流板代替壳侧弓形折流板，使壳侧在螺旋折流板引导下形成复杂的螺旋流形态，提高管束间的流速、实现壳体横向截面流体充分混合同时壳侧压降不增加，从而达到强化传热的目的[2]。
工程应用中最多采用的为四片式螺旋折流板结构，见图1，螺旋折流板一个螺旋节距的长度上是由四片式扇形板片按一定的安装倾角上、下、左、右交错排列而成，再用定距管将其定位，使其形成螺旋状[3]。
但是四片式螺旋折流板结构为非连续螺旋折流，中间相邻板片间会出现三角形的漏流区，严重削弱了传热能力[4]。
针对四片式螺旋折流板三角区短路漏流的缺点，中国石化工程建设公司联合抚顺化工机械设备制造有限公司和辽宁石油大学提出了一种新型的六片式螺旋折流板换热器型式，并获得专利授权[5]。
图1 四片式螺旋折流板 图2 六片式螺旋折流板1 模型设置1.1 几何模型三维数值模拟用SolidWorks分别建立尺寸180x1200mm下六片式螺旋折流板、四片式螺旋折流板和双弓折流板结构，设备型式BEM，水平安装，10mm换热管，正方形布管，换热管间距13mm，布108根换热管，换热器所有材质均采用碳钢。
双弓折流板结构采用16块折流板，间距60mm。
六片式螺旋折流板和四片式螺旋折流板都采用10度螺旋角，搭接度42%[6]。
由于管束元件较多，内部结构复杂，本文对换热器的结构进行适当简化如下：（1）认为换热管与折流板、筒体与折流板和管束与壳体都为紧密切合，忽略流体通过缝隙渗螺旋折流板换热器传热和流动性能分析宁静 中国石化工程建设有限公司 北京 100101 摘要：利用CFD分析软件FLUENT，研究10度螺旋角条件下，六片式螺旋折流板换热器和常见四片式螺旋折流板换热器传热和流动特性，并与双弓形折流板换热器进行对比。
换热器设计：一：确定设计方案：1、选择换热器的类型两流体温度变化情况，热流体进口温度130°C，出口温度80°C；冷流体进口温度40°C，出口温度65°C。
该换热器用自来水冷却柴油，油品压力0.9MP，考虑到流体温差较大以及壳程压强0.9MP，初步确定为浮头式的列管式换热器。
2、流动空间及流速的确定由于冷却水容易结垢，为便于清洗，应使水走管程，柴油走壳程。
从热交换角度，柴油走壳程可以与空气进行热交换，增大传热强度。
选用Φ25×2.5 mm的10号碳钢管。
二、确定物性数据定性温度:可取流体进口温度的平均值。
壳程柴油的定性温度为T1=130°C，T2=80°C，t1=40°C，t2=65°CT=(130+80)/2=105(°C)管程水的定性温度为t=(40+65)/2=52.5(°C)已知壳程和管程流体的有关物性数据柴油105°C下的有关物性数据如下:ρ=840 kg/m3密度定压比热容C o=2.15 kJ/（kg·k）导热系数λo=0.122 W/(m·k)粘度µo=6.7×10-4N·s/m2水52.5°C的有关物性数据如下：ρ=988 kg/m3密度iC=4.175 kJ/（kg·k）定压比热容iλ=0.65 W/(m·k)导热系数i粘度 µi =4.9×10-4 N·s/m 2三、计算总传热系数1.热流量m 0=95000(kg/h)Q 0= m 0C o Δt o =95000×2.15×(130-80)=10212500kJ/h=2836.8(kw) 2.平均传热温差m t '∆=(Δt 1-Δt 2 )/ln (Δt 1/Δt 2)=[(130-65)-(80-40)]/ln[(130-65)/(80-40)]=51.5(°C) 其中Δt 1=T 1-t 2，Δt 2=T 2-t 1。
浮头式双弓形、三弓形折流板换热器均是在原单弓形折流板换热器的基础上，将原来的折流板改成双缺口、三缺口形式，增加了切去面积，使壳程流动形式由单弓板时的错流改变成顺错流态，并克服了流体急剧流动造成的管束振动，在相同流速下可使壳侧管束部分流体阻力降低到单弓板的1/6～1/8，反之，在相同压降下即可把流速提高2倍以上，从而提高传热速率。
浮头式双弓形和三弓形折流板换热器壳程确具低压降、大处理量的优点，与单弓形折流板换热器相比，在换取相同热量的条件下，可节省换热面积20～30%；在同等压降下，总传热速率可提高50%左右，是石油化工深入节能的又一新型高效设备。
●换热管型式：光管、波纹管、螺纹管、螺旋波纹管、内波外螺纹管。
●换热管材质：10#、不锈钢、双相不锈钢、碳钢渗铝、08Cr2AlMo、铜、镍、钛、锆。
●适用范围：本换热设备适用于石油、化学工业生产中无相变流体的换热，尤其适用于壳侧流体流量大、粘度大的场合。
设计折流板的设计壳式换热器折流板的管壳式换热器HTRI2012 上海CC China Meeting11062012-11-06管壳式换热器折流板的设计管壳式换热器中折流板的常用形式----单弓----NTIW（单弓窗口不布管）----双弓----螺旋折流板----双螺旋折流板----折流杆（Rod Baffle）管壳式换热器折流板的设计•单弓折流板的阻挡和扰流作用使得流体冲击折流板时改变流向,同时由于流通截面的突变而在弓形折流板缺口处形成流体速度突变和压力突变,且在折流板背面形成回流区,造成压力损失。
管壳式换热器折流板的设计•单弓折流板间距与切割率增大，将降低壳程压降, 但同时壳程传热系数减小；折流板间距与切割率减小,将增大壳程传热系数, 但同时壳程压降也急剧增大。
即壳程压降与壳程传热系数同增或同减, 但壳程压降增大或减小的幅度大于壳程传热系数。
为此, 在压降允许范围内, 减小折流板间距与圆缺率, 加强传热效果。
管壳式换热器折流板的设计•单弓-窗口不布管减小管子的无支撑间距，牺牲部分换热空间，降低诱导及弹性振动的可能性，同时增加壳程流体的流通量。
管壳式换热器折流板的设计•双弓双弓弓形折流板换热器保留了弓形折流板的结构形式, 但增加了切割面积, 使壳程流动形式从单弓时的错流改变成顺错流态, 并克服了流体急剧回弯流动造成的管束震动,在相同压降下即可把流速提高至二倍以上, 从而提高传热速率。
尤其适合用于壳侧流体流量大, 粘度大的场合。
管壳式换热器折流板的设计•螺旋折流板螺旋折流板换热器突破了壳程介质流横向垂直和管子相切的传统观念, 流体在壳侧呈连续柱塞状螺旋流动,不会出现传统折流板换热器内的流动死区,并且由于旋流产生的涡与管束传热界面边界层相互作用, 使湍流度大幅度增强, 有利于提高壳侧膜传热系数。
管壳式换热器折流板的设计•螺旋折流板连续螺旋折流板换热器的折流板形状是自壳体进口向出口推进的完全螺旋面，介质在壳体内做到相对连续平稳旋转流动。
换热器折流板各型式讨论
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换热器折流板各种型式的讨论
兰州四方容器设备有限责任公司李建仓
摘要：本文介绍了换热器所用折流板的几种型式，对其结构及工作形式作了阐述，并将其优点及缺点进行了说明和总结，从而为折流板换热器的设计选型及制造提供了依据和指导。
折流板顾名思义是用来改变流体流向的板，常用于管壳式换热器设计壳程介质流道，根据介质性质和流量以及换热器大小确定折流板的多少。
折流板是列管式换热器中的一个零件可用以起到提高传热系数和支承管束的作用;但由于它结构简单所以往往被设计者所忽视。
现实的情况可以证实到目前为止无论是我国自行设计还是国外引进的设备折流板的结构常是五花八门，其中有些结构既制造复杂又不利于提高传热系数。
其原因在于设计者没有根据具体的传热性质来认真地对它进行分析后再确定具体的结构和尺寸。
本文拟对各种型式折流板的优缺点一一列出并进行对比，提出换热器在什么情况下所适用哪种折流板的一些个人意见和有关同志进行商榷。
折流板有常用折流板和异形折流板之分。
常用折流板主要有弓形和圆盘-圆环折流板，其中弓形又分为单弓形、双弓形和三弓形，如图一：
图一
异形折流板有:矩形折流板、折流杆型折流板和格栅折流板等，如图二～四：
矩形折流板（图二）
折流杆换热器示意图（图三）
格栅折流板（图四）
这些折流板都有各自的优缺点，逐一说明如下;
一、弓形折流板。
大部分换热器都采用弓形折流板。
弓形折流板在壳程内的
放置形式上下方向排列的形式，用以造成液体剧烈扰动以增大传热系数;左
右方向排列的，多数用于卧式换热器,设备中都伴随着有气相的吸收冷凝，以利于冷凝液和气体的流动，当列管是正方形排列时，为了使介质形成湍流以提高换热效果，则采用转角切口。
单弓形折流板主要是为了提高整体的壳程的错流程度，切口的百分数一般为20%~49%；通常为20%~25%，最佳大小为20%，此时单位压降下传热膜系数最高，小于20%（缺口处不布管除外）压降较大；切口超过20%，导致形成流体流速的滞留区，切口过大或过小，都会降低管束的传热性能；为了减小振动，亦可采用缺口处不布管，缺口可减小到15%或者25%左右，其压降只有单弓形的1/3左右。
双弓形折流板：当采用单弓形阻力过高，可改为双弓形折流板。
双弓形折流板可以将通过壳程侧的流段分为两股，以此达到降低压降的目的，减小折流板间距，降低错流程度，其特点是有较大开口区域，允许与管子近乎平行的流动，所以流动诱发振动的几率较小。
多弓形折流板保留了单弓的优点，有些尺寸的多弓形可以使流体的流动和管子接近平行，压降更低，降低振动可能性。
双弓形和三弓形折流板能使两种换热介质良好的进行接触，消除换热器的死角，以提高换热目的，一般用于于大直径和大流量场合。
二、圆盘-圆环形折流板。
圆盘-圆环形折流板是由大直径的开口圆板即圆环
板（也称环板）和小直径的盘板交错排列组成。
介质流动的特征是与轴心对称，流动多为与管束相向的平行流，因此，流动阻力较单弓形折流板小，由与管子垂直的横流引起的振动较小，但壳程传热膜系数增加比单弓形的小。
圆盘-圆环形折流板一般用于大直径和大流量场合。
三、矩形折流板—在大圆盘上开设矩形孔和矩形挡板交错排列。
矩形折流板
有竖放和横放两种形式，竖放用于壳程介质是液相或有冷凝夜的情况；横放用于壳程是气相。
其多用于大直径和大流量场合。
四、折流杆式换热器。
这种换热器的主要结构主要是由折流网络和换热管组
成的，折流网络是由很多个折流圈相隔一定距离焊接或用普通的定距管固定于拉杆上形成的。
而每一个折流圈又是由很多根折流杆相互平行通过一定的间距焊接在外环上形成的。
这些折流网络和换热管进行热交换就达到换热器的换热目的。
这种换热器能够改善常规的板式折流板换热器的流体诱导振动。
在这种结构中，支撑管子的折流杆与管子几乎不存在间隙，管束中每根
传热管的上、下、左、右都得到了可靠的支撑，而且从根本上改变了流体的流动状况，变折流板换热器的横向流动为平行于管子的轴向流动，从而消除了产生液体诱导振动的根源，增加了传热效率，减小了压力降。
另外折流杆换热器不易结垢，流体在经过折流杆时产生文丘里效应对管壁有强烈的冲刷作用，而且由于平行流动，避免了死区，也使得污垢难以形成。
五、格栅折流板。
格栅折流板是将上面的折流杆式换热器中的折流杆换成钢
板条，排列方式与换热管相同。
格栅折流板完全用于管子的支承，不起折流作用，但它有较大的间隙，流体很容易从间隙中沿管束轴向通过，阻力小。
它的优点是栅形板与换热管表面的接触面积大，增加了换热管受弯曲应力时的稳定性，格栅折流板刚性好，但制作比较麻烦。
格栅折流板多为2层结构，3层和四层结构较少。
六、其它折流板，如螺旋折流板。
其基本设计思想是：在壳程采用沿壳体轴
线展开的螺旋形折流板结构，使换热器中的壳侧流体呈连续的螺旋状流动，可以消除壳程流体的流动死区，降低壳程流动压力损失，减小换热器能耗，并且强化壳程传热。
目前国内螺旋折流板列管式换热器结构样式繁多，但大体上分成连续螺旋折流板结构和非连续螺旋折流板结构（如图五）两大类。
图五
目前对连续型的研究较少，非连续型螺旋折流板换热器的结构由2～4块1/4椭圆(以椭圆长、短轴为边)或1/4扇形(以椭圆短边为对称线截取)自壳程进口处向出口处呈螺旋状首尾相接组装形成。
壳程流体围绕换热器中心轴呈近似螺旋状向
前连续平稳流动。
螺旋折流板换热器由于其近似螺旋状的介质流动通道相比于弓形折流板换热器具有换热性能好、压降小的特点，并且具有良好的抗振性能和防垢性能，特别适用于易结垢、高黏度的介质，如原油、渣油等的强化传热。
由于螺旋折流板换热器结构的原因，其制造加工比较复杂，成本高，制约了它的大规模推广。
从以上内容可以看出，换热器折流板型式是多种多样的。
折流板的型式对换热器的换热效率、压降及换热管的振动均有很大影响，选型的正确与否及合理性就对该台换热器起到关键作用，希望我上面所提到的一些内容对折流板的选型有所帮助。
传统的弓形折流板管壳式换热器具有结构简单、适用性广、制造成本低等优点，这种换热器的主要缺点是换热效率较低，壳程压力损失较大，存在流动死区，容易结构等。
近年来人们进行了许多研究和改进，上面所说的几种结构就在其中。
在改进、研究和选型中管壳式换热器折流板的布置还应遵循以下几点原则:
1．折流板的布置必须符合工艺设计条件的要求。
特别是对折流板的形式、折流板的间距、靠近壳程物料进出口的折流板位置等必须尽可能满足工艺设计条件。
2．在工艺设计条件没有特别要求的情况下，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。
3．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；若液体中含有少量气体时，则应在缺口朝下的折流板的最高处开通气口。
4．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，折流板缺口应垂直左右布置，并在折流板最低处开通液口。
参考文献
1、GB151-1999 《管壳式换热器》
2、化工设备设计全书—换热器
3、压力容器设计指导手册
4、折流杆换热器的设计北京沃利帕森工程技术有限公司康丽媛
中图分类号TQ051文献标识码A 文章编号1674-6708（2012）69-0132-02
5、螺旋折流板换热器研究进展太原科技大学化学与生物工程学院宋素芳
中图分类号TQ[文献标识码] A [文章编号] 1007-1865(2010)04-0020-02。
