双管板与单管板换热器的区别
单管系统和双管系统在户式供暖中的比较
单管系统和双管系统在户式供暖中的比较北京市建筑设计研究院第三设计所王威摘要：根据现在户式小型采暖炉供暖的特点，比较了单管水平系统和双管水平系统的调节性，稳定性；对于不同的单管系统，由于各个房间的流经顺序不同，比较了散热器的效率和片数。
同时，也对于单管系统的跨越管旁通流量在设计中的比例进行了分析，得到了相关的结论。
关键词：供暖单管系统双管系统跨越管1.问题概述随着我国经济水平不断提高，人民的居住环境也随之不断提高，居住者提出了更高的更为舒适的供暖要求。
另一方面，能源问题也成为我国经济发展的制约，节约能源是我国的一项基本国策。
对于建筑行业，供暖能耗是建筑能耗中的主要部分，可以说，控制好供暖能耗，就可以有效的控制建筑能耗。
因此，采取适当的供暖系统，就成为控制能耗的关键。
为了方便计量，现在比较常见的单元建筑，采取小型户式采暖炉，独立供暖系统。
这样做，目的是更好对各个单元进行独立控制，单元（住户）之间可以分别调节，互不影响，有效的避免了以前传统供暖系统的垂直失调等问题。
相对于每个单元，各个房间也是独立调节的，同时每个房间的供暖要求是随机的，因此，这种系统也要求有一定的可调节性和稳定性。
按照传统的划分方法，这种户式供暖也可以分为单管系统和双管系统，以下就两者的特点进行几点比较。
2.单管和双管系统的比较与楼宇的单管系统和双管系统连接形式相似，对于户式系统，采用水平的单管串联系统和双管并联系统。
两者的优势与特点本文不再分析，这里先比较不带跨越管的单管系统与双管系统。
一般讲，双管系统的调节性好。
各个房间的散热器均直接连接在户式采暖炉的供回水管上，各散热器并联，各房间的供/回水温度独立，利于分别调节；单管水平串联系统，由于各散热器之间串联连接，上游的散热器的出口温度影响下游的散热器的入口温度。
在某一房间进行调节的时候，该房间散热器的出口水温也随之发生变化，从而使其以后房间的供水温度发生变化，即使下游房间的室内负荷不变，也会造成散热器的传热系数变化，从而改变供暖量，室温也会发生变化，为了保持这个房间的温度标准，就必须对相应的散热器进行调整。
双管板换热器标准
双管板换热器标准
双管板换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业。
它的主要作用是将两种不同温度的流体进行热量交换，从而实现能量的转移和利用。
双管板换热器的结构比较简单，由两个平行的金属板组成，中间夹有一层密封材料。
流体通过板式换热器时，热量从高温流体传递到低温流体，从而实现热量的平衡。
双管板换热器的优点在于其高效、节能、占用空间小等特点。
它的换热效率高，能够满足不同工艺流程的需求。
同时，双管板换热器的结构紧凑，占用空间小，方便安装和维护。
在使用双管板换热器时，需要注意以下几点：
1. 选择合适的材料。
双管板换热器的材料应根据工艺流程的要求进行选择，以确保其耐腐蚀、耐高温等性能。
2. 控制流量。
流量过大或过小都会影响双管板换热器的换热效率，因此需要根据实际情况进行调整。
3. 定期清洗。
双管板换热器在使用过程中会产生一定的污垢，需要定期清洗以保证其正常运行。
4. 安全操作。
在使用双管板换热器时，需要注意安全操作，避免发生意外事故。
双管板换热器是一种高效、节能、占用空间小的换热设备，广泛应用于各个行业。
在使用过程中，需要注意选择合适的材料、控制流量、定期清洗和安全操作，以确保其正常运行。
换热器的分类及结构特点
管
内填料函：密封性能差，只能用于压差较小的场合
式
釜式
壳体上都有个蒸发空间，用于蒸汽与液相分离
套管式
双套管式
结构比较复杂，主要用于高温高压场合，或固定床反应器中
套管式
能逆流操作，用于传热面较小的冷却器、冷凝器或预热器
螺旋
浸没式
用于管内流体的冷却、冷凝，或者管外流体的加热
盘管式
喷淋式
只用于管内流体的冷却或冷凝
回旋式
盘式
传热效率高，用于高温烟气冷却等
蓄热
鼓式
用于空气预热器等
式
固定格
紧凑式
适用于低温到高温的各种条件
室式
非紧凑式
可用于高温及腐蚀性气体场合
板式
拆洗方便，传热面能调整，主要用于粘性较大的液体间换热
螺旋板
可进行严格的逆流操作，有自洁作用，可回收低温热能
四种换热器的结构特点及优缺点
四种换热器的结构特点及优缺点3、四种换热器的结构特点及优缺点。
（1）固定管板式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点：管板与壳体之间采用焊接连接。
两端管板均固定，可以是单管程或多管箱，管束不可拆，管板可延长兼作法兰。
优点：结构简单，制造方便，在相同管束情况下其壳体内径最小，管程分程较方便。
缺点：壳程无法进行机械清洗，壳程检查困难，壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力，即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。
（2）浮头式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等。
结构特点：一端管板与壳体固定，另一端管板（浮动管板）与壳体之间没有约束，可在壳体内自由浮动。
只能为多管程，布管区域小于固定管板式换热器，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。
优点：不会产生温差应力，浮头可拆分，管束易于抽出或插入，便于检修和清洗。
缺点：结构较复杂，操作时浮头盖的密封情况检查困难。
（3）U形管式换热器组成：管箱、管板、U形换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。
结构特点：只有一个管板和一个管箱，壳体与换热管之间不相连，管束能从壳体中抽出或插入。
只能为多管程，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。
总重轻于固定管板式换热器。
优点：结构简单，造价较低，不会产生温差应力，外层管清洗方便。
缺点：管内清洗因管子成U形而较困难，管束内围换热管的更换较困难，管束的固有频率较低易激起振动。
（4）填料函式换热器组成：管箱、管板、管束、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、填料函等。
结构特点：一侧管箱可以滑动，壳体与滑动管箱之间采用填料密封。
管束可抽出，管板不兼作法兰。
优点：填料函结构较浮头简单，检修清洗方便；无温差应力，（具备浮头式换热器的优点，消除了固定管板式换热器的缺点）。
缺点：密封性能较差，不适用于易挥发、易燃、易爆和有毒介质。
双管板换热器
双管板换热器简介双管板换热器是一种常见的换热设备，它适用于多种工业领域，能够高效地实现热量传递。
本文将介绍双管板换热器的原理、结构以及应用领域，以便读者对其有一个全面的了解。
原理双管板换热器利用两根平行的管道，一根为流体介质A的进管，另一根为流体介质B的进管。
两个管道之间通过一系列的平行板片隔开，使介质A和介质B之间产生对流与传热。
其中，流体介质A在进管中流向换热器，通过热交换与流体介质B直接进行换热，然后流向出管；而流体介质B则相反。
在传热的过程中，介质A和介质B的热量通过板片直接传导，实现了高效的传热效果。
双管板换热器可以根据需要进行多种形式的设计，包括平行流、逆流和交叉流等，以满足不同的工艺要求。
结构双管板换热器的结构主要由以下几个组成部分构成：1.壳体：壳体是双管板换热器的外壳，用于容纳管道和板片。
它通常由金属材料制成，具有良好的密封性和耐腐蚀性。
2.进管和出管：进管和出管是介质A和介质B的进出口，通过它们进入和离开换热器。
3.板片：板片是双管板换热器中最重要的组成部分。
它们位于进管和出管之间，负责实现介质A和介质B之间的传热。
板片通常是波形的，以增加接触面积和热交换效率。
4.密封圈：密封圈用于保持板片的密封性，防止介质A和介质B之间的交叉污染。
它通常由橡胶或其他可靠的密封材料制成。
应用领域双管板换热器广泛应用于各种工业领域，包括化工、制药、食品加工等。
其主要应用如下：1.蒸汽冷凝器：双管板换热器可以将蒸汽中的热量传递给冷却介质，实现蒸汽的冷凝。
2.热水供暖系统：双管板换热器可以将燃气锅炉产生的热水传递给供暖系统，提供舒适的室内温度。
3.热交换站：双管板换热器可以用于热网中的热交换站，将供热水与回收水进行热交换，以提高热能利用效率。
4.化工生产：双管板换热器可以在化工生产过程中实现不同介质之间的传热，以满足工艺要求。
5.污水处理：双管板换热器可以将废水中的热量传递给清水，提高能源利用效率。
两种不同形式U型管换热器的比较
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第４ ３卷第 ５期 ２ ０ １ ５年 ３月 广州化 Nhomakorabea工
Ｖｏ １ ． ４ ３ Ｎｏ ． ５ Ｍａ ｔ ． ２ ０ １ ５
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两 种 不 同形 式 Ｕ型 管 换 热 器 的 比较
朱博斐 ， 刘 小 英
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（ 航天长征化学工程股份有限公 司兰州分公 司，甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ １ ０ ）
摘 要 ：在 ｕ型管换热器的设计中，对于双管程单壳程的换热器通常我们会忽略冷热端物料的进料相对位置，虽然不会造
成设计 的失败 ，但是对 于工程造价而言 ，却会造成材料 的浪费。本 文通过对 冷热物料 进料相对位 置不 同的换热器两 种形式计算 比 较 ，将双管程单壳程换 热器设计为 Ｉ 程为并流 Ｉ Ｉ 程为逆 流时所 需换热面积最小 ，工程造价最低 。
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板式换热器与管式换热器比较
板式换热器性能及报价一、概述：板式换热器占地面积少换热效率高、节省能源、维护简单的换热设备，其被广泛地应用于各个行业。
在能够使用的板式换热器的场合，板式换热器已成为了设计人员首选的换热设备。
二、结构及材质：1、结构板式换热器由一组波纹金属组成，板上有角孔，供传热的两种流体通过。
金属板片安装在固定板和活动压紧板所组成的框架内，并用夹紧螺栓夹紧，板片上装有密封垫片，将流体通道密封，并且引导流体交替地流至各自通道内。
2、板式材质常用材料如下：※不锈钢（AISI 304/316，SMO（18/12/6.5））※钛钛钯合金※合金Incoloy825※哈式合金Hastelloy3、密封垫材质※丁晴橡胶（NBR）（-20℃～135℃）※氟橡胶（FPM or VITON）（-50℃～250℃）※三元乙丙胶（EPDM）（-50℃～180℃）4、密封垫材质压紧板、导杆、夹紧螺柱材料：一般为碳钢，也可根据用户要求采用不锈钢。
接管、法兰材料：一般为碳钢，也可根据用户要求采用不锈钢。
三、特点：1、换热效率高：板式换热器的传热系数K值可高达3000～7000w/m2.℃，因此板式换热器只需要管壳换热器的1/2～1/4即可达到同样的换热面积。
2、利于低温资源的利用：由于二种介质几乎是全逆流流动，加上换热效率极高，板式换热器二种介质的最小温差可以达到1℃。
3、结构紧凑、拆洗方面：在同等工况条件下，板式换热器的所占空间仅为管壳式换热器的1/5，拆洗时只需松开夹紧螺栓，在原空间范围内即能拆装，不必预留很大的空间来检修。
4、阻力损失小、热损失小：在相同的传热系数的条件下，板式换热器的阻力损失可控制在壳管换热器的1/3的范围内。
板式换热器的结构紧凑和体积小，换热器的外表面也很小，因而热损失也很小，通常设备不需保温。
四、安装使用1、按照安装图给定的设备安装尺寸，制作基础平台，并布置地脚螺栓；2、移动、运送板式换热器时，避免剧烈碰撞和损坏板片；3、安装前检查并清理管路杂物，以防杂物进入板式换热器内堵塞流道；对应连接管路，并在靠近板式换热器的管路上安装温度计和压力表，便于检视换热器的运行情况；4、检查夹紧螺柱，如有松动，拧紧并保持两压紧板间平行度偏差不大于1mm；5、除工艺上有特殊要求，一般先开启需要加热或冷却侧冷介质的阀门，待其流动正常后缓慢开启热源或冷源侧介质的阀门；6、根据进出口温度和压力数据，将相关阀门开启动适当位置，保持稳定工作状态；7、正常使用中，应经常记录温度和压力状态参数，检查设备工作状况；经常检查板式换热器的密封位置，观察是否有渗漏并采取卸压、夹紧等措施；8、使用超过150℃或有腐蚀性、易燃的介质，建议在板片束两侧加薄铁皮保护装置；9、板片清洗可用水冲或化学清洗剂，应使用软刷子，不得使用钢刷。
分户供暖中单管系统与双管系统的比较
一
２５ ６—
一
散 热 器 的进 口温度 。对 于 这 种单 管 水 平 串联 系
统， 在负荷变化时 ， 整体的调节性能较差 ， 且在 同一环路上的散热器相互影响 ， 使室温不稳定 ； 另一方面， 由于单 管系统的相互作用， 热负荷在 水 流上下游的分布也 影响 了散 热器 片数 的分 布。 而相对于双管系统 ， 由于各组散热器之间为 并联关 系， 则不存在这样 的问题。就管材而 高 ， ’ 单管系统铺设时 ，相对 于双管系统可仅采用一 条干管 ， 节省管材 ， 但有 可能增加散热器片数 通过对一个 典型的供暖 房问的计算州采 用两种系统进行 比较。首先比较单管 系统与双 管系统散热器的数量 。 根据¨算 ． 选取最有利的 情况 ， 即较大的热负荷设置在系统的 ｆ游， 这种 情况总体 上单管系统散热器数 略高于双管 系 统 。 比另叫种单管系统的典，情 ， 把债倘 列 一
一
分户供 暖中单管系统 与双管系统 的 比埃迪 建 筑设 计 院 ， 龙 江 哈 尔滨 １００ ） 黑 ５０ ０
摘 要： 通过分析户 内单管系统与双管 系统的特点， 比较了二者在调 节性及散热器 片数上的不同。 关键词 ： 供暖； 单管 系统； 双管 系 ； 统 跨越管 现在 比较常见的单元式住宅建筑 ， 都采用 分户供暖 ， 如果采用散热 器采暖 ． 则分为水平单 管系统和双管系统 ， 现就两者的特点进行比较 。 般来讲 ， 双管 系统的调节性较单管系统 要好 。 单管水平 串联系统 ， 由于各个散热器之间 的串联连接 ，上游散热器的出口温度影响下游
大的房间设置在系统的下游 ，则双管 系统工况 暖要求 。再者 ， 在供暖设计 中， 参照的室内热负 不变 ，而单管系统 由于水流最后流过 负荷较大 荷是根据设计 日计算的 ， 在非设计 日调节时， 只 的房间， 使得散热器 的传热系数减小 ， 单片散热 能把旁通流量增大 ， 这个调节是单 向的。 器的散热量减小 ， 散热器片数增加 。 产生这个变 通过以上分析 ， 以看到对 于户式散热器 可 化的原因是 ， 虽然整体单 元的热负荷相同 ， 是 系统 ， 但 双管系统的散热器布置与热水流向无关 ， 由于单管系统 的散热器 布置顺序不同 ，使得 高 系统稳定 ， 易于调节， 但是要多敷设一条回水干 温水先流过负荷低的房 间，而较低温度的热 水 管 。 而单管系统 ， 由于上游对下游的影响， 因此 ， 流过负荷高 的房间 ， 这样 ， 负荷 高 的房间 ， 在 散 散热器的片数分布是不同的，应尽量使得热水 热器的平均温差小 ， 传热效率低， 不得不以增加 先流经热负荷大的房间。 总体上说 ， 单管系统比 散热器片数来弥补较高 的散热量需要。 这一点， 双管系统散热器片数稍有增加。如果设置以调 将随着单元各个房间的热负荷相差悬 殊和供 回 节供热量为 目的的跨越管 ， 则在设计计算中 ， 不 水温度增大而加剧。由于双管系统调 性能好 应计算跨越管中的旁通流量，这样可以最大限 于单管系统 ， 单管 系统 为了便于调 节 可设置连 度地保持跨越管的调节能力 。 接在供水和同水管之间的跨越 管。跨 越管～般 参考 文 献 采用比干管小一号的管径 ，在设计散热器片数 …Ｇ ５０ ９ ２０ ． Ｂ ０ １～ ０ ３中华人民共和国国家标准． 采 时， 应该按照热水完全流经散热器选择 ， 即跨越 暖通风与 空气调节设计规 范『 ． Ｍ１ 北京： 中国计划 ２０． 管ｑ 旁通流量为 ｏ 珀９ 。在设计中 ， 如果考虑 了旁 出 版 社 出 版 ．０ ３ 通 水 量 ， 对 于水 流 全 部经 过 散 热 器 的 工 况 ， 相 流 ｆ｝ 平 ， 刚 ． 热 工程 Ｉ ． 京 ： 国建 筑 工 业 ２贺 孙 供 ＭＩ 北 中 １ ３ 经散热器的流母变小，在 洪水温度不变的情况 出版 社 ．９９ ． Ｆ， 出水漏度低于没有跨越管的工况 ， 与室内的 ３陆耀 庆． 暖 通 风设 计 手 ￣Ｉ ． 京： 国建 供 － 北 ｕ］ 中 １ ７． 温荔减小 ，这样必将增大散热器片数以达到供 筑 工 业 出 版 社 ．９８
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双管板与单管板换热器的区别
从结构、用途、制造等方面比较了双管板换热器和单管板换热器。
同单管板换热器相比，双管板换热器管程壳程间泄漏概率低得多；受力状况更好。
从结构看，双管板换热器采用固定管板式结构，管束不能抽出清洗。
实际使用表明，采用机械胀管法制造的双管板换热器，可以满足使用要求。
1.双管板换热器
北京燕山石化公司0.66 Mt/a乙烯改扩建工程中，制苯装置改造新上了三台双管板换热器，即汽提塔再沸器(E－607，F=213 m2)、抽提蒸馏塔再沸器(E－634，F=350 m2)和余热溶剂冷却器(E－111，F=150 m2)，它们的管程走Ⅳ．甲酰吗啉溶剂，壳程走蒸汽或水，该溶剂具有遇水发生分解的特性。
这三台换热器，经过一年多使用，效果很好，溶剂损耗同装置改造前相比下降很多。
2.双管板与单管板换热器结构比较
双管板换热器采用固定管板结构，管束不能抽出清洗，单管板换热器可采用多种结构型式，管束可以抽出清洗。
对于温差较大的双管板换热器，简体上可加装波纹膨胀节；而单管板换热器除可考虑简体上加装波纹膨胀节外，常采用浮头或U型管型式来补偿。
对于双管板换热器，存在二种设计理念的认识：一种认为双管板换热器用于绝对防止管壳程间介质混串的场合，设计在内外管板之间空腔上加装排液倒淋阀，供日常观察和内管板发生泄漏时排放，使得管壳程介质切实被内外二层管板隔离。
这是采用双管板结构型式的主要目的。
另一种认为双管板换热器可用于管壳程间介质压差很大的场合，设计在内外管板之间的空腔中加入一种介质，来减小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。
3.双管板与单管板换器使用上的比较
单管板换热器最常见。
在使用中除经常出现垫片螺栓法兰接头密封泄漏外，还会出现管板上的管口泄漏，以及焊接裂纹等。
单管板换热器管板上的管口泄漏大部分出现在焊接收弧处。
焊接收弧时气体未放干净，有砂眼。
双管板换热器具有内外双层管板，如果内管板管口泄漏，还有外管板防护。
单管板换热器焊接裂纹常出现在换热器简体大法兰盘锥体小端与简体结合部。
这里出现问题的主要原因，一是大法兰盘锥体小端与简体结合部应力大；二是几何尺寸和形状突变，容易埋藏缺陷。
实例1，2001年11月北京燕山石化公司制苯装置国外进口的第一循环氢预热器F~04A(直径610 mm。
厚度30 mm，长度3780 mm，材质13CrM04)，大法兰盘锥体小端与简体连接焊缝处．焊道上出现几段环向裂纹。
该换热器已经使用6年，前部工艺为预硫化过程，导致换热器使用环境中残留有H2S，产生易裂易剥离的细粒状的腐蚀物薄膜；当温度超过300℃时，薄膜中的细粒变为大的结晶体结构，产生裂纹。
实例2，1996年12月北京燕化石化公司重整加氢联合装置新上一台换热器E108(直径1000 mm，厚度28mm，材质13CrMo4)，在试压过程中，换热器一侧简体大法兰盘锥体小端与筒体连接焊缝处，出现一段裂纹。
做金相分析。
可以看到在裂纹内部及附近基体内有比较密集的氧化铁夹杂物，方向垂直于换热器轴线；在试验压力作用下，被拉裂。
双管板换热器简体大法兰盘锥体小端与筒体结合部位于内外管板间形成的空腔外边上，空腔中无介质或介质压力很小。
受力状况好于单管板换热器。
另外，双管板换热器压力试验要打4遍压(管程、两内管板之间的壳程、两侧内外管板之间的腔体)，单管板换器压力试验要打2～3遍压(管程、壳程或管程、壳程、小浮头)。
4.制造的比较
(1)费用
双管板换热器与单管板换热器相比，增加部分为两个外管板、两个内外管板之间的腔体和腔体中的换热管。
目前国内定购的双管板换热器价格为1.6 ×104 RMB￥/t左右，定购的单管板换热器价格为1.4×104 RMB￥/t左右。
单价上相差不大。
据北京燕山石化公司制苯装置三台双管板换热器显示：如果分别采用双管板结构形式和单管板结构形式做换热器，双管板比单管板增加重量10％～20％，增加费用25％～37％。
因此，应更加重视双管板换热器制造质量，使多花的钱，切实达到好的效果。
(2)胀接
通常，换热管和管板的连接大致有四种形式，即强度焊(常见氩弧焊)、强度胀、强度焊+贴胀、强度胀+密封焊，其差异主要反映在管孔是否开槽和焊接坡口及管子伸出长度等方面。
胀接可分为非均匀胀接(机械滚珠胀接)、均匀胀接(液压胀接、液袋胀接、橡胶胀接、爆炸胀接等)。
双管板换热器设计要求采取强度焊+强度胀，推荐采用液压胀管法。
单管板换热器一般设计要求采用强度焊+贴胀，采用机械胀管或手工胀管即可。
目前国内大多数制造商没有液压胀管设备，即使有，由于液压胀头购置费用高并且损耗大(平均胀100多个管口，要换一个液压胀头)。
液压胀头一次性使用，不能修复。
因而很少采用液压胀管法制造换热器。
这三台双管板换热器采用机械胀管法制造，经过现场安装后耐压实验和一年多的使用表明，双管板换热器采用机械胀管法制造可以满足要求。
5.小结
双管板换热器作为比单管板换器更可靠的换热器结构形式，可以更好地推广应用；但有一个首要前提就是双管板换器制造质量要好，特别是换热管质量要好，保证在使用中不出现换热管壁破裂的情况。