双管板和单管板换热器的结构与使用新能比较
双管板换热器的结构设计
双管板换热器的结构设计【摘要】本文就双管板换热器的结构设计进行了探讨，详细概述了有关设计条件和计算两方面的要点，并给出了几点需要注意的问题，以期能为双管板换热器的结构设计提供参考借鉴。
【关键词】双管板换热器；结构设计；问题所谓的换热器，就是是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。
而双管板换热器比一般的换热器结构复杂，因此在设计过程中要更加重视。
基于此，本文就双管板换热器的结构设计进行了探讨，以期能为双管板换热器的结构设计提供参考借鉴。
1.设计条件某一项目烧碱装置后冷却器设计条件见表1。
该设备壳程介质为氯气，管程介质为循环水，如果两个介质发生泄漏，相接触就会产生强腐蚀性的盐酸或次氯酸，对该设备造成严重的腐蚀。
所以该设备选择双管板换热器，为绝对避免壳程介质与管程介质相接触，设置积液程结构，并设有放空口和排净口（取样口）进行泄漏检测，该设备结构如图1所示。
2.设计计算本文主要介绍管板强度的设计计算及积液程长度L的计算及其相关规定，其他受压元件的计算方法，与普通的单管板换热器计算方法相同，计算时可参考GB151—1999等相关规范···，这里不再赘述。
2.1管板强度计算双管板换热器的设计计算，在我国现行的标准规范GBl51中，没有该结构形式的管板厚度计算方法。
由此，本文参考TEMA标准及文献[2]，认为双管板换热器的管程管板（也称外管板）和壳程管板（也称内管板）都能单独满足相应设计工况的设计前提下，确定该换热器管板厚度的计算方法。
（1）管程管板厚度计算。
运用SW6强度计算软件进行换热器的设计时，管板形式选择延长部分兼作法兰的固定式管板，设计参数按以下情况考虑：①设计压力和设计温度按管程工况确定；②壳程和换热管金属壁温按壳程和管程工况确定；③管板与换热管的连接为强度焊；④换热管长度为换热管总长度，换热管有效长度为管程管板内侧间的距离，换热管受压失稳的当量长度Lcr按GB151图32选取。
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。
双管板换热器的结构及制造工艺合理设计
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。
单管板和双管板换热器区别
双管板和单管板换热器的结构与使用新能比较从结构,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.2 双管板与单管板换热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. 双管板换热器筒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),单管板换热器压力试验要打 2～3 遍压(管程,壳程或管程,壳程,小浮头). 3 制造的比较3.1 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 1.6×104RMB￥/t 左右,定购的单管板换热器价格为 1.4×104R MB￥/t 左右.单价上相差不大.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. 3.2 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. 4 结论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.。
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。
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。
双管板换热器的结构比较及U型管双管板换热器特点浅析
双管板换热器的结构比较及U型管双管板换热器特点浅析作者：吴成义纪媛赵明张磊来源：《科学与财富》2017年第15期（沈阳远大压缩机有限公司 110027）摘要：双管板作为换热器的一种换热元件形式首次出现在GB/T151-2014《热交换器》标准中，本文主要对双管板换热器的结构和U型管双管板换热器的制造要点做出阐述。
关键词：双管板；换热器；压力容器制造；双管板换热器是指在管壳式换热器中，换热管分别与两块管板相连接。
这种换热器中，同一个元件两侧分别是管程介质和壳程介质，而中间部分只有换热管。
因此，只有换热管本体产生泄漏才会形成管程介质同壳程介质相混，而这种泄漏的可能性远小于换热管与管板之间的连接以及浮头管箱法兰连接处的泄漏。
因此在对管程介质与壳程介质严格要求其不相混时，可选用双管板式换热器。
双管板换热器一般用于绝对防止管壳程间介质有微泄漏的场合，如：壳程介质为水、管程介质为H2S的换热器，若壳程中介质与管程介质相接触，产生湿H2S腐蚀环境，将对设备、管道，甚至整体系统造成破坏。
合理选用双管板结构，能有效减少不利工况发生，从而避免事故，在多晶硅行业中应用较多；在管壳程压差较大的情况下，具有密封能力的双管板结构也可用作管壳程过度压力腔。
1、GB151-2014中双管板换热器的基本结构（见图）2.目前双管板换热器常见应用形式2.1固定管板式换热器中固定管板式双管板换热器具有传统固定管板式换热器可逆向设置管壳程流体流向，提高换热能力的优点，但此形式换热器具有四块管板，增加了换热管与管板的焊接量，介质泄漏可能性增大，进而提高了设备的整体制造难度，且此形式换热器一般为不可抽芯结构，对不洁净介质导致的污堵具有较差的清洗能力，适用于换热面积较大、壳程为洁净介质的工况。
2.2 U型管式换热器中U型管式双管板换热器具有传统U型管换热器稳定运行于管壳程温差较大的工况环境及拆卸相对便捷的可抽芯结构，且只有两块管板，降低焊接量，虽然相对固定管板式结构，U型管式不能设置管壳程介质全逆流，换热效果相对固定管板式较差，但由于其具备了可抽芯子和适用温差较大的环境中，因此应用更广。
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双管板和单管板换热器的结构与使用新
能比较
来源： 2010-3-17 9:38:08 字体: 大中小摘要：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。
2 双管板与单管板换热器使用上的比较
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。
双管板换热器筒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)，单管板换热器压力试验要打2～3遍压(管程、壳程或管程、壳程、小浮头)。
3 制造的比较
3.1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1.6×104RMB￥/t左右，定购的单管板换热器价格为1.4×104R MB￥/t左右。
单价上相差不大。
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。
3.2 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。
4 结论
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。