双管板换热器图纸

双管板换热器的设计与制造简介双管板换热器是一种广泛应用于化工、制药、石油、食品等行业的换热设备。

其主要作用是将一个流体的热量传递给另一个流体，从而达到加热、冷却、蒸发等处理目的。

相比于传统的管壳式换热器，双管板换热器具有体积小、传热效率高、维修方便等优点，因此被广泛应用。

本文将从双管板换热器的设计、制造和使用等方面进行介绍。

设计热传递计算双管板换热器的设计需要进行热传递计算，以确定板片的数量和表面积。

一般情况下，热传递计算需要考虑以下因素：•流体的温度、压力和流量•热传递系数•固体传热能力•换热器的体积和形状•板片的布局和数量•热负荷和热效率要求在进行热传递计算时，可以使用一些工具和软件来辅助计算。

例如，可以使用ANSYS FLUENT软件对流体和固体传热进行模拟和计算。

此外，还需要考虑流体和固体之间的传热方式，包括对流、辐射和传导等。

板片的设计板片的设计是双管板换热器中最重要的部分之一。

一般情况下，板片的设计需要考虑以下因素：•材料的选择：板片材料需要具有良好的耐腐蚀性和传热性能，常见的材料包括不锈钢、镍合金等。

•板片的形状和大小：板片的形状和大小需要根据换热器的具体应用来确定，一般情况下，板片的宽度在2-10mm之间，间距在2-10mm之间，板片总面积应当满足热传递计算的需求。

•板片的密度和布局：密度和布局的选择需要考虑到流体的流量和热负荷等因素，一般情况下，板片的间距和布局需要满足流体的流速和热传递计算的需求。

•板片的安装方式：板片的安装方式需要考虑到维修和清洗等因素，一般情况下，板片需要可以方便的拆卸和安装。

其他设计因素除了板片的设计之外，双管板换热器的设计还需要考虑以下因素：•进出口管道的设计：进出口管道需要满足流量和压力的要求，一般情况下，可以使用方形、圆形或矩形形状的进出口管道。

•头部和底部的设计：头部和底部需要满足与板片的对接要求和防泄漏要求，一般情况下，可以使用法兰连接、焊接或密封槽连接等方式。

双管板换热器的结构及制造工艺合理设计一、双管板换热器结构设计准备工作（一）结构初步规划对于一项双管板换热器而言，其结构主体上有4块管板，主要结构状态如下：首先是法兰式管程侧管板，有两块，其与管箱法兰之间的连接使用垫片以及螺柱，同时联通换热管、管道共同组成管程。

换热管与管程侧管板之间的连接可采用贴胀与强度焊联合方式，在介质选择上也适应于条件偏向苛刻程度的介质。

非法兰式的壳程侧管板与壳体之间的的连接让壳程更具完整性，在换热管与壳程侧管板之间的连接方式为强度胀接。

在结构中，壳程管板与换热管之间又可以构成两腔积液程，由此产生形态特殊的四腔结构。

（二）選材控制材料的选择关系到双管板换热器的使用稳定性以及安全性，因此选材是结构设计的关键。

在材料选择方面，首先应考虑介质特性，重点放在抗腐蚀方面，并根据用户需求加以调整，保障在压力以及操作温度方面不会对工艺性能产生不良影响。

换热管与管程侧管板之间的连接使用贴胀加强度焊型式，锻件级别为Ⅱ级。

由于换热管与壳程侧管板之间的连接属于强度胀接，因此要求管板质量高，故锻件级别为Ⅲ级。

同时，鉴于管板材料在硬度值方面要与双管板换热器约在HB20-30之间，从理论上来说不锈钢管板与换热管之间的硬度应属于同一水平，但在实际硬度测量中发现，硬度变化能够通过材料供应以及材料选择实现。

在具体设计制造环节中，设计人员同样需要对换热管与管板管孔之间的间隙严格把关，利用“特殊紧配合”原则减少管板材料与换热管之间由于硬度差带来的不良影响。

需要注意的是，换热管HBW硬度要求应在评定实验中明确指出。

二、结构设计要点（一）布管操作以某实际设计为例，换热管外径19mm用户将布管间距设置为23.75mm，将排列方式要求为转角正三角形，因此理论上来说孔桥宽度只能够为4.75mm，在制造中胀接环节操作具有一定难度。

按照双管板换热器传统经验结合相关企业自行加工制造能力，可将换热管与管板之间的胀接设定为液袋柔性胀接，其作用原理如下：当液体压力不断上升过程中，换热管受到压力后会出现变形，并且随着压力的增大变形程度也会加大（此变形属于弹性变形），之后在达到塑性变形程度时会被挤压至管板孔壁部位。

双管板U形换热器设计发表时间：2016-11-07T14:07:39.223Z 来源：《电力设备》2016年第15期作者：刘雪冰岳冬冬邱梅唤[导读] 换热器是炼油、化工行业生产中的重要设备，针对双管板U型换热器的设计实例。

（江苏德邦工程有限公司南京 211153）摘要：换热器是炼油、化工行业生产中的重要设备，针对双管板U型换热器的设计实例，对设计过程中换热器结构、型式、选材、强度计算及检验进行介绍。

关键词：换热器双管板设计检验引言：换热器作为一类重要的化工特种设备，被广泛应用于炼油、化工行业中，据统计，换热器占总设备量和设备投资的40%左右【1】。

换热器的主要作用是维持或改变介质的操作温度或相态，从而使热量在不同温度的介质之间进行传递，以达到工艺操作的要求。

换热器结构型式有很多种，虽然管壳式换热器在传热效率、结构紧凑性等方面不如一些新型高效紧凑式换热器，但它具有明显的特点，即结构紧固、可靠性高、适应性广、易于制造、处理能力大、生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便、且能承受较高的操作压力和温度，使其成为目前使用最广泛的类型。

根据管壳式换热器的结构特点，可分为固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式和釜式重沸器五类。

本文将结合某项目中一具体的双管板U形换热器的设计，对换热器的选型、选材、排管方式、折流板形式等进行介绍。

如图1所示：换热器结构形式的选择U形管式换热器在换热器中是唯一适用于适用于高温、高压和高温差的换热器。

U形管式换热器具有以下优点【2】：（1）.U形管尾端可以自由浮动，无须考虑温差应力，可用于高温差的场合；（2）.只有一块管板，法兰数量少，结构简单且泄漏点少，制造成本低；（3）.可以进行抽芯清洗。

综上，本设备应选用U形管式结构。

同时，考虑介质影响，为了禁止管壳程介质混合，产生强腐蚀性的盐酸或次氯酸，对设备造成更严重的腐蚀，本设备采用双管板结构。

设备详细设计换热器材质选择（1）.换热器受压元件用钢应同时考虑容器的使用条件（设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的性能（力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能）、容器的制造工艺、经济合理性（材料的价格、制造费用）以及设计使用寿命。

本科生通用题目：单壳程双管程管壳式换热器设计（立式）专业：应用化学班级：0703班姓名：肖黎鸿成绩：导师签字：2010年7月11日题目:单壳程双管程管壳式换热器设计（立式）参数:要求要求每位学生在设计的过程中，充分发挥自己的独立工作能力及创造能力，在设计过程中必须做到：（1）及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。

（2）认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。

（3）按预定计划循序完成任务。

日程安排：1.准备阶段（1天）2.设计计算阶段（3天）3.绘图阶段（4天）4.编写设计说明书（2天）目录1.绪论 (1)2．设计计算 (2)2.1管子数n的计算 (2)2.2管子排列方式，管间距的确定 (2)2.3壳体直径的确定 (2)2.4壳体厚度的计算 (2)2.5壳体液压试验应力校核 (3)2.6分程隔板的选择 (3)2.7封头的选择 (3)2.8法兰,管板的选择 (4)2.9垫片尺寸的确定 (5)2.10管子拉脱力的计算 (5)2.11是否安装膨胀节的计算 (6)2.12折流板设计 (7)2.13拉杆设计 (8)2.14开孔补强 (8)2.15支座 (9)3．设计评述 (10)4.参考文献 (11)附:设计结果一览表 (12)1.绪论热交换器，通常又称作换热器，是化工﹑炼油和食品及其他工业部门的通用设备，在生产中占有重要作用。

化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用甚为广泛。

换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可以分为三大类，及间壁式、混合式和蓄热式。

三类换热器中，间壁式换热器应用最多。

本次设计的管壳式换热器就属于间壁式换热器的一种。

立式固定管板式换热器示意图2．设计计算2.1管子数n 的计算选25 ×2.5的无缝钢管，材质20号钢，管长1.5m 。

因为F =πd 均Ln ，所以根均1045.10225.011=⨯⨯==ππL d F n2.2管子排列方式，管间距的确定本设计物料：管程氮气，壳程水，循环水工作温度90℃较高，不易结垢。

双管板换热器的特点及应用作者：王屹亮来源：《中国新技术新产品》2011年第18期摘要：本文结合化工生产工艺条件，对双管板换热器的应用场合，常见的双管板换热器的类型以及双管板换热器与单管板换热器的区别进行了相关阐述。

关键词：双管板;换热器;泄漏;结构中图分类号:TK2文献标识码:A1. 双管板换热器及应用场合化工生产中，管壳式换热器是最为常见的单元操作设备之一。

而实际操作过程中，换热器的换热管和管板连接处最容易发生泄漏。

为保证管子与管板的连接强度和密封性能，可采用各种连接方法，但这些方法都不能保证绝对不漏。

即使水压试验、气密性试验完全合格，但在操作中由于介质腐蚀、温度、压力作用，特别是压力、温度的波动或是突然变化（如：开、停车、不正常操作），往往使得管子与管板连接处产生不同程度的泄漏。

少量的泄漏在一般化工工艺中影响不大，是可以允许的；但在特定场合，这些泄漏是不允许的，因此需要采用一种不同形式的换热器--双管板换热器（图1），其作用不是消除泄漏，而是防止壳程（或管程）漏出的流体混进管程（或壳程），即双管板间的隔离腔把管程与壳程介质完全分隔开。

图1 双管板换热器双管板换热器主要用于当两程之间的物料相混后，将会产生严重后果，这种形式在下列情况下采用，如表1所示[1]。

对于防止介质混合的双管板换热器，一般可在内外管板间的空腔上增加放空放净装置，供日常定期检查预防事故以及在内管板发生泄漏时排放，使得管壳程介质切实被内外两层管板隔离。

同时，可以通过从集液腔内流出的介质可以判断出是管程泄漏还是壳程泄漏。

另一种需要应用双管板换热器的场合是管壳程间介质高温差和高压差的场合。

此时，通常在内外管板之间的空腔中加入一种介质（惰性气体或液体），以减少管壳程间介质的压差。

这和一般单管板换热器一样，不能绝对保证外管板上管口不发生泄漏[2]。

2. 双管板换热器的形式双管板换热器形式多样，在实际生产使用中，采用普通型双管板较为普遍。

双管板换热器的结构设计双管板换热器在工业生产中普遍使用，做好其结构设计尤为重要。

本文就双管板换热器的结构设计进行了探讨，详细概述了双管板换热器的应用场合、结构和内外管板计算要点及内外管板间距的计算，并总结了设计中需要注意的问题，以期能为双管板换热器的结构设计提供参考借鉴。

标签：双管板换热器；结构；设计要点引言在工业生产中，实现物料之间热量交换的节能设备统称为换热器，它广泛应用于国民经济的各个领域。

在生产中为了防止腐蚀和污染，以及满足工艺流程、劳动保护、安全生产等方面的要求，通常采用双管板换热器来解决。

而由于双管板换热器与一般的换热器相比结构较为复杂，因此在设计过程中各细节必须充分考虑，产品质量才能得到有效的保证。

1 应用场合双管板换热器分为整体式双管板、连接式双管板、分离式双管板3种形式。

双管板换热器主要用于当两程之间的物料相混后，将会产生严重后果，一般用于下列情况：（1）产生严重腐蚀；（2）使极毒流体波及到大面积的场合；（3）发生燃烧或爆炸；（4）产生聚脂状物质或聚合物，形成设备污垢；（5）使催化剂中毒，或使化学反应停止或反向进行，以致减少产量；（6）使产品不纯。

在这些情况下，尽管双管板换热器比普通单管板换热器投资费用大，为了确保安全，还是应考虑在管子两端或一端采用双管板的换热器，以防止壳程流体与管程流体之间的泄漏。

2 双管板换热器的结构所谓双管板换热器就是在换热器一端或两端设有一定间隙的双管板且两块双管板间用一段筒节相连。

最常见的结构示意图如图1所示。

隔离腔用于封闭相邻的内管板与外管板之间漏出的气（液）体，防止有毒气（液）体的外溢。

隔离腔最高和最低处需分别设置放空口和排净口，用于及时导出渗漏气（液）体。

换热器与管板的连接，通常外管板与换热管采用强度焊加贴胀，内管板与换热管采用强度胀接。

外管板采用强度焊加贴胀的目的是通过焊接结构来保证换热管与管板连接的密封性能以及抗拉脱强度，通过贴胀来消除换热管与管孔之间间隙。

文献综述题目浅析双管板换热器管板的设计要点学生姓名朱延霆专业班级过程装备与控制工程07-1班学号200704030158院（系）材料与化学工程学院指导教师(职称) 许培援（教授）张羽翔（助教）完成时间 2011 年3 月 10日浅析双管板换热器管板的设计要点摘要：本文简要介绍了双管板换热器的管板及管板与管束的连接方法，详细的概述了管板设计要点，如管板厚度设计，强度计算，材料选用等，以达到管板的优化设计。

关键词：双管板换热器管板设计前言管板是管壳式换热器的主要零部件之一。

管板的合理设计对于正确选用和节约材料、减少加工制造的困难、降低成本和确保安全使用都具有重要意义［1］。

1 双管板换热器及其应用简介双管板换热器是在换热器一端设有一定间隙的两块管板或相当于有一定间隙的两块管板的换热器［5］，如图1所示。

在实际操作中，双管板换热器一般用于以下两种场合：一种是绝对防止管壳程间介质混串的场合，例如，对壳程走水、管程走氯气或氯化物的换热器，若壳程中的水与管程中的氯气或氯化物接触，就会产生具有强腐蚀性的盐酸或次氯酸，并对管程材质造成严重的腐蚀。

采用双管板结构，能有效防止两种物料混合，从而杜绝上述事故的发生；另一种是管壳程间介质压差很大的场合［8］，此时通常在内外管板之间的空腔中加入一种介质，以减小管壳程间介质的压差。

图1双管板换热器示意图2 双管板换热器的管板在双管板换热器中，换热管的端部的管板称为外管板，此管板兼作设备法兰，分别与换热管及管箱法兰相连；在距换热管端部较近位置的管板称为内管板，分别与换热管和壳程相连［2］。

图2和图3双管板常见结构［11］。

图2 常见双管板结构1图3 常见双管板结构23 双管板换热器管板的设计管板的设计计算是非常关键的设计步骤，也是整个设计过程中最复杂的。

因此，设计者对双管板式换热器管板厚度的设计特别重视［9］。

3.1管板厚度的设计（1）双管板换热器的管板厚度设计方法目前国内没有标准可依，通常采用近似方法将双管板换热器分解成两部分，然后根据每块管板两侧所接触介质压力与温度按GB 151—1999相应模块来进行设计计算。

2008年　第1期管　道　技　术　与　设　备Pi peline Technique and Equi pment 2008　No 11　收稿日期:2007-06-28 收修改稿日期:2007-08-28BFe30-1-1双管板换热器的液压胀接赵　杰1,邢　卓2(1.沈阳市特种设备检测研究院,辽宁沈阳　110025;2.沈阳东方钛业有限公司,辽宁沈阳　110016) 摘要:国内甲烷氯化物工程项目中广泛使用BFe30-1-1换热器,有些换热器采用双管板结构。

由于结构的特殊性,深孔强度胀接技术和检验手段是制造双管板换热器的重点和难点,采用液压胀接技术及可行的装配顺序是解决深孔强度胀接和检验的关键。

关键词:双管板换热器;液压胀接;BFe30-1-1中图分类号:TK2 文献标识码:B 文章编号:1004-9614(2008)01-0038-03Hydrauli c Expan si on for Copper 2N i ckel A lloy D uple 2tubesheet ExchangerZHAO J ie 1,X I NG Zhuo2(1.Shenyang I n stitute of Spec i a l Equ i p m en t I n specti on &Research,Shenyang 110025,Ch i n a;2.Shenyang O r i en t T it an i u m I ndustry Co .,L td .,Shenyang 110016,Ch i n a)Abstract:Copper 2N ickel all oy heat exchangers were used abr oadly in methane chl oride p r oject in China .Double tubesheet was adop ted by s ome s pecial heat exchangers .The technol ogy of deep 2hole strength expansi on and ins pecti on were the vital and dif 2ficult in fabricating double tubesheet heat exchangers .By app licati on of hydraulic expansi on and unique asse mble,the difficulties can be res olved .Key words:dup le 2tubesheet heat exchanger;hydraulic expansi on j oint;BFe30-1-10　引言2005年9月,某公司为4×104t/年甲烷氯化物工程制造2台BFe30-1-1双管板换热器。

十三种类型换热器结构原理及特点（图文并茂）一、板式换热器的构造原理、特点：板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。

板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。

压紧板上有本设备与外部连接的接管。

板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。

人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。

并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。

板式换热器结构图二、螺旋板式换热器的构造原理、特点：螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。

它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。

结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。

螺旋板式换热器结构图三、列管式换热器的构造原理、特点：列管式换热器（又名列管式冷凝器），按材质分为碳钢列管式换热器，不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种，按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器，按结构分为单管程、双管程和多管程，传热面积1～500m2，可根据用户需要定制。

列管式换热器结构图四、管壳式换热器的构造原理、特点：管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。

广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。

特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有极其重要的地位。

换热器的型式。

管壳式换热器结构图五、容积式换热器的构造原理、特点：钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济，并且技术上有保证。

它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性，即保证热交换器能承受一定工作压力，又使热交换器出水质量好。

钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。

钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空，因此产品出厂时均设有防真空阀。

此阀除非定期检修是绝对不能取消的。

部分真空的形成原因可能是排出不当，低水位时从热交换器，或者排水系统不良。