董海涛
江苏中圣压力容器装备制造有限公司 江苏南京 210000
摘要：大直径下的固定管板式换热器广泛应用于电力、轻工业、石油业等行业。换热器的应用是工业中最重要的设备，通过固定管板式换热器的应用发现可以利用换热器的高低温度带来良好的经济效益。但是固定管板式换热器在进行检修和清洗的过程中比较麻烦，本文通过换热器的分类结构进行了相应的分析，只有固定管板式换热器换热器的内部结构不断得到优化实施，内部的结构得到优化实施后，才可以有效的提高在企业的应用，给企业带来良好收益的同时，也稳定了企业内部的发展。
关键词：换热器；固定管板式换热器；结构
1换热器的分类
1.1固定管板式换热器
Gardner于1948年提出等效实心管板理论，等效实心管板理论的提出极大程度上提升了换热器的应用。固定管板式换热器的工作原理是运用了材料之间互相传递热量的结构进行传递的，换热器是由外表的壳体与两端的管板组合而成，换热器的构造结构比较简单，制造材料的应用易获取，其成产制造成本低，在进行清洗的过程中，由于结构简单，清洗能力也是比较方便的。广泛应用于电力、轻工业、石油业等行业的应用，通过固定管板式换热器的应用发现可以利用换热器的高低温度带来良好的经济效益。但是固定管板式换热器在进行检修和清洗的过程中比较麻烦，其温差之间也受到极大的限制。固定管板式换热器换热器的内部结构不断得到优化实施，只有内部的结构得到优化实施后，才可以有效的提高在企业的应用，给企业带来良好收益的同时，也稳定了企业内部的发展。
1.2U型管换热器
U型管换热器的结构特点相对于来说还是比较简单的，它的结构只有一块管板，管板在生产的过程中，形状呈现U型的形状，在管板的两端制定同一块短板上，它的管束是可以自由伸缩的，这种结构的设计极大程度上减少了材料的使用，U型管换热器的表面密封度少，在后期运行的过程中有极其稳定的性能。它的缺点就是在它的外形的形状上，在清洗U型管换热器的过程中，由于它形状呈现U型的形状，在进行清洗的过程中，造成不易清洗的困难，因此，使用率造成不断的降低。再加上管束之间的间距比较大，造成容易短路的现象，内部的管子在使用出现问题的时候，不能进行更换，减少了利用率，与固定管板式换热器相比还是存在一定的缺陷[1]。如图1为U型管换热器：
图1 U型管换热器
2换热器设计的主要内容
固定管板式换热器在进行设计的过程中，不仅要考虑换热器在使用时检查质量过关，还要考虑它的热力设计。在进行固定管板式换热器的设计中主要包括整体结构、热力强度、流体速度等设计内容。在进行换热器设计的过程中，要根据使用单位提出的标准进行热力设计，选择合理的数据参数进行换热器的设计，并根据物理学中传热知识进行相应的热力计算。
2.1固定管板式换热器的总体结构
固定管板式换热器的工作原理是运用了材料之间互相传递热量的结构进行传递的。固定管板式换热器在进行制造的过程，组成结构简单，主要是通过换热箱、管箱、简体等组成。换热器是由外表的壳体与两端的管板组合而成，换热器的构造结构比较简单，制造材料的应用易获取，成本造假低，在进行清洗的过程中，由于管外壁清洗能力比较困难。在清洗的过程中，其气流的温差相差程度比较大，广泛应用于电力、轻工业、石油业等行业的应用，通过固定管板式换热器的应用发现可以利用换热器的高低温度带来良好的经济效益。简体，简体的材料大多是由钢板组合而成的，由于简体的钢板直径的最大值和最小值的标准是比较严格的，直径的偏差要按照严格的要求进行相应的把控，由于简体的壳体在材料的选择时，采用的是塑造性比较好的材料，材料的加工性能也是可塑性较高的。是容器的重要组成部分，承受压力的能力相对于其他材料还是非常高的，在换热器中是重要的组成部分[2]。图2为固定管板式换热器：
图2 固定管板式换热器
2.2换热管与管板连接结构
管板理论的应用极大程度上增强了固定管板式换热器的应用，它也是换热器的主要部件之一，管板有分隔管内和避免热流体和冷流体混合的作用。在进行管子和管板之间连接的过程时可以通过胀接连接、焊接连接、胀焊连接结合的方法进行。胀接连接是通过利用材料的硬度，防止管端直径变形，达到密封程度和紧固连接的目的。焊接连接是将换热管的端部和管板焊接在一起，它的工艺流程相对于来说是比较简单的，在进行焊接的过程中也会产生腐蚀、开裂的情况吗，所以焊接连接不适合用于有震动较大的场合。胀焊连接结合的方法是经过研究发现应用于换热器管板连接性能较好的方法，有效的增加了换热器的使用寿命，胀焊连接结合了胀接连接和焊接连接的优点和缺点，它广泛的应用于换热器的使用。
结语
固定管板式换热器换热器的内部结构不断得到优化实施，只有内部的结构得到优化实施后，才可以有效的提高在企业的应用，给企业带来良好收益的同时，也稳定了企业内部的发展。固定管板式换热器的工作原理是运用了材料之间互相传递热量的结构进行传递的，本文通过换热器设计的主要内容，详细介绍了换热器的主体结构以及换热器与管板连接的结构。固定管板式换热器在进行设计的过程中，不仅要考虑换热器在使用时检查质量过关，还要考虑它的热力设计。在进行固定管板式换热器的设计中主要包括整体结构、热力强度、流体速度等设计内容。管板理论的应用极大程度上增强了固定管板式换热器的应用，它也是换热器的主要部件之一，通过固定管板式换热器的应用发现可以利用换热器的高低温度带来良好的经济效益。
参考文献：
[1]杨星辰，张雅琴，段成红.基于ASME Ⅷ－1的大直径固定管板式换热器管板的简化分析[J].压力容器，2017，33（4）：24-29.
[2]刘利强，李松贤，王惊鸿.大直径固定管板式换热器结构设计[J].化工设计通讯，2018，44（11）：106-107.
论文作者:董海涛
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期
论文发表时间:2019/8/24
标签：换热器论文; 板式换热器论文; 结构论文; 过程中论文; 材料论文; 直径论文; 热力论文; 《建筑细部》2018年第28期论文;