☆挡管是两端堵死的管子，安置在相应于分程隔板槽后面的 位置上，每根挡管占据一根换热管的位置，但不穿过管板， 用点焊的方法固定于折流板上。通常每隔3～4排管子安排一 根挡管，但不应设置在折流板缺口处，也可用带定距管的拉 杆来代替挡管。
☆旁路挡板可减小管束外环间隙的短路，用它增加阻力，迫 使大部分流体通过管束进行热交换。其厚度一般与折流板厚 度相同，将它嵌入折流板槽内，并点焊在每块折流板上。
或有腐蚀性介质不能走壳程。当壳体与换热管温差很大时， 可设置单波或多波膨胀节减小温差应力。
管壳式换热器结构名称
单程管壳式换热器
1 —外壳，2—管束，3、4—接管，5—封头 6—管板，7—折流板
管子两端固定在管板上，管束与管板再封装 在外壳内。两种流体分管程和壳程。
TA,out TB,in (shell side)
管板与壳体的连接
表 2.4 管板最小厚度 mm
换热管外径 d0
≤25 25＜d0＜50
用于易燃易爆
管板最小 厚度δmin
有毒介质等严 格场合
用于无害介质
的一般场合 ≥0.75d0
≮d0 ≥0.70d0
≥50 ≥0.65d0
程数
2
流口 体端 分 进隔 出板 程
图 另一 隔端 板
分程隔板
4 (平行)
4 (丁字形)
6
2.1.5 纵向隔板、折流板和支持板
☆为提高流体流速和湍流程度，强化壳程流体 传热，在壳程常装设纵向隔板或折流板。
☆折流板除使流体横过管束流动外，还有支撑 管束、防止管束振动和弯曲的作用。
☆折流板常用形式有：弓形、盘环形 (或称圆 盘－圆环形)。弓形折流板有 单弓形、双弓形和三弓形三种。
32
38
40
44
48
57
64
70
72
分程隔板槽两
侧相邻管中心 28 30 32 35 38 40 42 44 50 52 56 头式： DL=Di –2(b1+b2+b)
固定管板式、U型管式：
DL=Di – 2b3 b3 =0.25d；且>10mm
2.1.3 管板
❖ 导流筒有内导流筒与外导流筒两种形式。内导流筒的结构简 单、制造方便，但它占据壳程空间，而使布管数相应减少。 外导流筒是在进口处采用扩大环形通道，考虑到环形通道进 口处的线速度较高，为保证气体沿圆周方向均匀的进入，导 流筒应做成斜口形。
适用：管壳间温差大，壳程介质腐蚀性强、易结垢的情况。
填料函式：
☆ 一端管板固定，另一端管板在填料函中滑动。 ☆ 将浮头露在壳体外面的浮头式换热器，
又称外浮头式换热器。 ☆ 填料密封处容易泄露，不宜用于易挥发、易燃、易爆、
有毒和高压的流体。且制造复杂，安置不便。
主要部件的分类及代号
主要部件的分类及代号
2.1 管壳式热交换器的类型、标准与结构
国家质量技术监督局发布： 《管壳式换热器标准》GB 151—1999 （1999-02-26发布 2000-01-01实施）
2.1.1 类型和标准
固定管板式：将管子两端固定在位于壳体两端的固定管板上，
管板与壳体固定在一起。
优点：结构简单，制造成本低，规格范围广，工程中应用广泛。 缺点：壳侧不便清洗，只能采用化学方法清洗，检修困难，对较脏
图2.21 旁路挡板 图2.22 旁路挡板和挡管
2.1.7 防冲板和导流筒
当管程采用轴向入口或换热管内流速超过3m/s，应设置 防冲板，以减少流体分布不均和对换热管端的冲蚀。
★防冲板结构尺寸 ❖ 防冲板外表面到壳体内壁的距离不小于接管内径的
1/4，其通道流通面积须大于接管流通面积； ❖ 防冲板的直径或边长，应大于接管外径 50mm； ❖ 防冲板最小厚度：碳钢为4.5mm，不锈钢为3mm。
2.1.2 管子在管板上的固定与排列
(a)等边三角形法；
(b)同心圆法；
(c)正方形法
图2.7 管子在管排上的排列
表2.3 换热管中心距
mm
换热管外径 10 12 14 16 19 20 22 25 30 32 35 38 45 50 55 57
换热管中心距 s
13~ 14
16
19
22
25
26
28
★防冲板固定形式 ❖ 防冲板的两侧焊在定距管或接杆上，也可同时焊在
靠近管板的第一块折流板上； ❖ 防冲板焊在圆筒上； ❖ 用U形螺栓将防冲板固定在换热管上（不允许防冲板
焊在换热管上）。
图2.23 防冲板的形式
a) 内导流筒 图2.24 导流筒的结构
b) 外导流筒
★导流筒
❖ 在立式换热器壳程中，为使气、液介质更均匀地流入管间， 防止流体对进口处管束段的冲刷，而采用导流筒结构。
浮头式：一端管板与壳体固定，另一端管板可以在壳体内自由浮动。
优点： 1. 壳体和管束热变形自由，不产生热应力。 2. 管束可从壳体中抽出，便于壳程的检修和清洗。
缺点： 1. 结构复杂，造价高。 2. 需增加内浮头及相关连接件以保证密封，如果内浮头连接 处泄漏将无法发现，所以应严格保证其密封性能。
弓形
圆盘形
管板
折流板
单壳程水平圆缺形折流板管壳式换热器流体在壳内的流动
管板
圆盘形折流板
单壳程圆盘形折流板管壳式换热器流体在壳内的流动
(a) 缺口上下交替排列
(b) 缺口左右交替排列
图2.17 弓形折流板的排列
(a)
(b) 正常
(c)
图2.18 缺口高度及板间距对流动的影响
(a) 缺口高度过小，板间距过大
(c) 缺口高度过大，板间距过小
表 2.5 折流板最大间距
换热管外径 10 14 19 25 32 38 45 57 最大无支持跨距 800 1100 1500 1900 2200 2500 2800 3200
图2.20 折流板的安装和固定
2.1.6 挡管和旁路挡板
浮头式热交换器中，由于安装浮头法兰需要，圆筒内有一 圈较大没有排列管子的间隙，使部分流体由此间隙短路，使 主流速度及换热系数下降。而旁路流体未经换热就达出口， 与主流混合必使流体出口温度达不到预期数值。挡管和旁路 挡板就是为了防止流体短路而设立的构件。
TB,out TA,in (tube side)
U形管式：将换热管弯成U形，管子两端固定在同一块
管板上，弯曲端不加固定。 换热管可以自由伸缩，所以壳体与换热管无温差应力。 只有一块管板，结构较简单，管束可从壳体内抽出，壳侧 便于清洗，但管内清洗困难，管内介质必须清洁且不易结垢。 壳程可设置纵向隔板，将壳程分为两程。