第7章-管壳式换热器

1、第一节第一节 管壳式换热器的总体结构管壳式换热器的总体结构第二节第二节 管壳式换热器的主要零部件管壳式换热器的主要零部件第三节第三节 管壳式换热器的选用及设计流程管壳式换热器的选用及设计流程第四节第四节 其它形式换热器简介其它形式换热器简介（1 1）换热器是许多工业部门广泛应用的通用工艺设备。通常，在化工厂的建设中，换热器约占总投资的11 40 。它的先进性、合理性和运转可靠性将直接影响产品的质量、数量和成本。（2 2）根据不同的目的，换热器可以是、等。第一节第一节 管壳式换热器的总体结构管壳式换热器的总体结构一、概述一、概述（3 3）衡量一台换热器好坏的标准衡量一台换热器好坏的标准。c.c.

2、可靠性可靠性满足操作条件满足操作条件 ,强度足够强度足够,保证使用寿命保证使用寿命b.合理性合理性 a.a.先进性先进性 可制造加工，成本可接受可制造加工，成本可接受 传热效率高，流体阻力小，材料省传热效率高，流体阻力小，材料省 化工生产对换热设备提出的要求是：化工生产对换热设备提出的要求是： 传热效率高，流体阻力小；传热效率高，流体阻力小； 强度、刚度、稳定性足够；强度、刚度、稳定性足够； 结构合理，节省材料，成本较低；结构合理，节省材料，成本较低； 制造、装拆、检修方便等。制造、装拆、检修方便等。 （4 4）任何一种换热器不可能十全十美。传热效率高、金属消耗量低，但流体阻力大、强度和刚度差

3、，制造、维修困难。虽在传热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不如板式换热器，但其结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范围广，因而目前仍是石油、化工生产中，尤其是高温、高压和大型换热器的主要结构型式。第一节第一节 管壳式换热器的总体结构管壳式换热器的总体结构一、概述一、概述 管壳式换热器是把换热管束与管板连接后，再用筒体与管箱包起来，形成两个独立的空间：管内通道及与其相贯通的管箱，称为管程管程空间；换热管外的通道及与其贯通的部分，称为壳程壳程空间。二、管壳式换热器的种类及其结构二、管壳式换热器的种类及其结构1 1 列管式换热器的主要结构：列管式换热器的主要结构：2 2 列管式换热器的工作原理：列管

4、式换热器的工作原理： T1 t0（环境） Tw T t1 t2 T2 列管式 t tw 列管式换热器列管式换热器 列管式换热器的主要类型列管式换热器的主要类型从结构上分从结构上分固定管板式换热器固定管板式换热器浮头式换热器浮头式换热器U U形管式换热器形管式换热器填料函式换热器填料函式换热器固定管板式换热器结构图固定管板式换热器结构图 (1)(1)固定管板式换热器固定管板式换热器带膨胀节的固定管板式换热器结构图带膨胀节的固定管板式换热器结构图 (1)(1)固定管板式换热器固定管板式换热器 (1)(1)固定管板式换热器固定管板式换热器1 1）、结构特点：）、结构特点：两块管板均与壳体相焊接，并加

5、入了热补偿两块管板均与壳体相焊接，并加入了热补偿原件原件膨胀节。膨胀节。2 2 ）、优点：）、优点：结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，结构简单、紧凑、能承受较高的压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。管程清洗方便，管子损坏时易于堵管或更换。3 3）、缺点：）、缺点：不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热不易清洗壳程，壳体和管束中可能产生较大的热应力。应力。冷热流体温差不能太大（冷热流体温差不能太大（50)14mm14mm且无特殊要求的场合。要求：要求：管板硬度管子硬度，否则将管端退火后再胀接。胀接时管板上的孔可以是光孔，也可开槽(开槽可以增加连接强度和紧密性)。液压

6、胀管器液压胀管器液压胀接液压胀接机械胀接机械胀接优点：优点：工艺简单方便； 消除间隙避免间隙腐蚀。缺点：缺点：温度升高时，管端会发生松弛 泄漏。适用条件：适用条件：p4.0MPa , t350。 注意：注意：管端硬度管板硬度。 管板厚度较大时，为提高管子抗拉脱能力及增密封性能，需要在管孔中开环形槽。 保证紧密性的方法保证紧密性的方法：管板孔开槽；管板孔开槽；胀接周边保证清洁；胀接周边保证清洁；管子硬度低于管板孔周边硬度。管子硬度低于管板孔周边硬度。 保证管端硬度较低并且低于管板硬度的方保证管端硬度较低并且低于管板硬度的方法：法：管端退火处理。管端退火处理。选材考虑。选材考虑。strength

7、welded joint 强度焊接连接是将换热管的端部与管板焊在一起。强度焊接连接是将换热管的端部与管板焊在一起。优点：高温高压下能保证连接的紧密性；管板孔加工精度要求不高，低于胀接；焊接工艺简单；压力不高时可用薄管板。缺点：缺点：存在焊接热应力应力腐蚀应力腐蚀；管与孔间有间隙形成介质死区，间隙腐蚀间隙腐蚀。82管与管板焊接形式管与管板焊接形式： 克服了单纯的焊接及胀接的缺点，主要优点是：连接紧密，提高抗疲劳能力；消除间隙腐蚀和应力腐蚀；提高使用寿命。施工方式：先胀後焊；先焊後胀。 胀接贴胀；强度胀。 焊接密封焊，强度焊。根据不同情况具体制定施工工艺。3 3）、焊胀结合）、焊胀结合3 3）、焊

8、胀结合）、焊胀结合胀焊结合连接主要有：胀焊结合连接主要有： 强度焊密封胀强度焊密封胀先焊后胀。先焊后胀。 强度胀密封焊强度胀密封焊先胀后焊。先胀后焊。 概念解释：密封焊概念解释：密封焊不保证强度，只防漏；不保证强度，只防漏； 强度焊强度焊既防漏，又保证抗拉脱强度；既防漏，又保证抗拉脱强度； 密封胀密封胀只消除间隙，不承担拉脱力；只消除间隙，不承担拉脱力； 强度胀强度胀既消除间隙，又满足胀接强度。既消除间隙，又满足胀接强度。胀焊结合连接方式的适用性胀焊结合连接方式的适用性 胀焊结合的连接方式适用于胀焊结合的连接方式适用于密封要求较高、承密封要求较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的

9、受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。场合。目前，先焊后胀与先胀后焊两派学说仍处于争议之中。目前，先焊后胀与先胀后焊两派学说仍处于争议之中。三、管板及管程的分程三、管板及管程的分程 列管式换热器的管板所受裁荷除管程与壳程压力之外，列管式换热器的管板所受裁荷除管程与壳程压力之外，还承受管壁与壳壁的温差引起的变形不协调作用。固定式还承受管壁与壳壁的温差引起的变形不协调作用。固定式管板受力情况较复杂，影响管板应力大小有如下因素：管板受力情况较复杂，影响管板应力大小有如下因素：管板自身的管板自身的DiDi、材料强度、使用温度等对管板应力、材料强度、使用温度等对管板应力有显著的影响；有显著的

10、影响；管板与许多换热管刚性地固定管板与许多换热管刚性地固定在一起，因此，管束起着支承的作用，阻碍管板的变形。在一起，因此，管束起着支承的作用，阻碍管板的变形。在进行受力分析时，常把管板看成是放在弹性基础上的平在进行受力分析时，常把管板看成是放在弹性基础上的平板，列管就起着弹性基础的作用。板，列管就起着弹性基础的作用。1 1、管板受力特点、管板受力特点管孔的存在，削弱了管板管孔的存在，削弱了管板的强度和刚度，同时管孔边缘产生峰值应力。当管子与管板的强度和刚度，同时管孔边缘产生峰值应力。当管子与管板连接之后，管板孔内的管子又能增加管扳的强度和刚度，而连接之后，管板孔内的管子又能增加管扳的强度和刚度

11、，而且也抵消了一部分峰值应力。且也抵消了一部分峰值应力。管板边界条件不同，管板应力管板边界条件不同，管板应力状态也是不一样的。管板外边缘有不同的固定形式，如夹持、状态也是不一样的。管板外边缘有不同的固定形式，如夹持、简支、半夹持等。这些不同的固定形式对管板应力产生不同简支、半夹持等。这些不同的固定形式对管板应力产生不同程度的影响。程度的影响。由于管壁与壳壁温度的差异，各自的由于管壁与壳壁温度的差异，各自的变形量也不同，这不仅使管子和壳体的应力有显著增加，而变形量也不同，这不仅使管子和壳体的应力有显著增加，而且使管板应力有很大的增加，同时，由于管板的上下表面接且使管板应力有很大的增加，同时，由于

12、管板的上下表面接触不同温度的介质，使上下表面温度不同，亦会在管板内产触不同温度的介质，使上下表面温度不同，亦会在管板内产生温差应力。生温差应力。三、管板及管程的分程三、管板及管程的分程2 2、管板厚度的设计方法、管板厚度的设计方法管板厚度设计方法有如下几种管板厚度设计方法有如下几种: :将管板当作受均布载荷的实心圆板，以按弹性理论得到将管板当作受均布载荷的实心圆板，以按弹性理论得到的圆平板最大弯曲应力为主要依据，加入适当的修正系数的圆平板最大弯曲应力为主要依据，加入适当的修正系数来考虑管板开孔削弱和管束的实际支承作用。来考虑管板开孔削弱和管束的实际支承作用。这种设计方这种设计方法对管板作了很大

13、简化，因而是一种半经验公式。但由于法对管板作了很大简化，因而是一种半经验公式。但由于公式计算简便，同时又有长期使用经验，结果比较安全，公式计算简便，同时又有长期使用经验，结果比较安全，因而不少国家的管板厚度设计公式仍以此作为基础。因而不少国家的管板厚度设计公式仍以此作为基础。三、管板及管程的分程三、管板及管程的分程将管束当作弹性支承，而管板则作为放置于这一弹性将管束当作弹性支承，而管板则作为放置于这一弹性基础上的圆平板，然后根据载荷大小、管束的刚度及周基础上的圆平板，然后根据载荷大小、管束的刚度及周边支承情况来确定管板的弯曲应力。边支承情况来确定管板的弯曲应力。由于它比较全面地考虑了管束的支承

14、和温差的影响，因而计算比较准确，但计算公式较多，计算过程也较繁杂。在计算机普遍应用的今天，是一种有效的设计方法。取管板上相邻四根管子之间的菱形面积，按弹性理取管板上相邻四根管子之间的菱形面积，按弹性理论求此面积在均布压力作用下的最大弯曲应力。论求此面积在均布压力作用下的最大弯曲应力。由于此法与管板实际受载情况相差甚大，所以仅用于粗略计算。3 3、管程的分程、管程的分程 当换热器所需的换热面积较大，可增加管子长度或增当换热器所需的换热面积较大，可增加管子长度或增加管子的数目。加管子的数目。 增加管长是有限度的，增加管长是有限度的，一般不超过一般不超过6m6m。增加管子数量增加管子数量则要保证管内

15、流体有一定的流速，流速太低，传热效果则则要保证管内流体有一定的流速，流速太低，传热效果则较差。较差。此时为了此时为了增加管程流速增加管程流速，提高传热效率，须将管束，提高传热效率，须将管束分程，使流体依次流过各程管子。分程，使流体依次流过各程管子。为什么要分程？为什么要分程？l 换热面积较大，要进行分程换热面积较大，要进行分程 1）.管子太长，设备长径比过大，浪费材料； 2）.增加流速，提高传热效果。l 分程要求：分程要求： 1）各程管数大致相同； 2）相邻程管壁温差不大于28； 3）程间密封长度应最短； 4）隔板形状应简单。l 常用管程数为常用管程数为：1，2，4，6，8，12。管箱分程：分

16、程举例：分程举例： 2程4程99分程隔板及其与管板间的密封管箱结构：100隔板：单层及双层。 双层隔板的结构双层隔板的结构如如图图。双层隔板有。双层隔板有隔热空隔热空间间，可防止，可防止热热流流短路短路（即不使已冷或已加热（即不使已冷或已加热的流体被刚进入的热或的流体被刚进入的热或冷流体经隔板而再被加冷流体经隔板而再被加热或冷却）。热或冷却）。3 3、管程的分程、管程的分程 分程隔板有分程隔板有单层单层和和双双层层两种。单层隔板与管板两种。单层隔板与管板的密封结构图所示。隔板的密封结构图所示。隔板的密封面宽度应为隔板厚的密封面宽度应为隔板厚度加度加2mm2mm。隔板材料应与隔板材料应与封头材料

17、相同。封头材料相同。4 4、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接4 4、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接 列管式换热器管板与壳体的连接结构分为列管式换热器管板与壳体的连接结构分为可拆可拆式式与与不可拆式不可拆式两类。两类。 固定管板式固定管板式换热器的管板与壳体间采用换热器的管板与壳体间采用不可拆不可拆的焊接连接的焊接连接，而，而浮头式、浮头式、U U形管式形管式和和填料函式填料函式换热器换热器的管板采用的管板采用可拆式连接可拆式连接。4 4、管板与壳体的连接、管板与壳体的连接（1 1）固定管板式换热器管板与壳体的连接固定管板式换热器管板与壳体的连接兼作法兰情况：图 7-21 兼做法兰时管板与

18、壳体的连接结构 4.0MPap=10MPa壳程介质有间隙腐蚀作用时采用 s10mm,使用压力P=10mm,使用压力P=1.0MPa不宜用于易燃、易爆、易挥发及有毒介质的场合 1.0MPap=4.0MPa壳程介质无间隙腐蚀作用时采用36R5(d)R22SS1.0p=4.0MPa壳程介质有间隙腐蚀作用是采用 4.0MPap=10MPa壳程介质无间隙腐蚀作用时采用 hb=S(1+ 3/3)-2 3/36(C)2R2R22R52SS兼做法兰时管板与壳体的连接结构兼做法兰时管板与壳体的连接结构图 7-21 兼做法兰时管板与壳体的连接结构 4.0MPap=10MPa壳程介质有间隙腐蚀作用时采用 s10mm

19、,使用压力P=10mm,使用压力P=1.0MPa不宜用于易燃、易爆、易挥发及有毒介质的场合 1.0MPap=4.0MPa壳程介质无间隙腐蚀作用时采用36R5(d)R22SS1.0p=4.0MPa壳程介质有间隙腐蚀作用是采用 4.0MPap=10MPa壳程介质无间隙腐蚀作用时采用 hb=S(1+ 3/3)-2 3/36(C)2R2R22R52SS管板不兼作法兰结构：管板不作法兰时，与壳体的连接结构如图。由管板不作法兰时，与壳体的连接结构如图。由于法兰力矩不作用在管板上，改善了管板受力情况。于法兰力矩不作用在管板上，改善了管板受力情况。图7-22 不兼做法兰的管板与壳体的连接结构(a)p2 ts;

20、 s 壳体应力（2） t 2 tt; t 管子应力（3） s B（4）管子拉脱力管子拉脱力q q。lddlaqo2i2ototttd4)(d F1由壳体和管子之间温差引起的轴向力，N。F2由壳程和管程压力作用于壳体上的轴由壳程和管程压力作用于壳体上的轴向力，向力，N；ttssss2EAEAEAQF Q0.25 (D2in d2o) ps n(do2St)2 pt St管子壁厚，管子壁厚，mmF3由壳程和管程压力作用于管子上的轴向力，由壳程和管程压力作用于管子上的轴向力，Nttsstt3EAEAEAQF188（一（一）工艺计算工艺计算 选型；确定管、壳程；通过化工工艺计算，确定换热器的传热面积，

21、同时选择管径、管长，决定管数、管程数和壳程数 。（二（二）机械设计机械设计本章已讨论本章已讨论 1）壳体直径的决定和壳体厚度的计算；2）换热器封头选择，压力容器法兰选择；3）管板尺寸确定；4）折流板的选择与计算；5）管子拉脱力的计算；6）温差应力计算。常用的冷却剂有：水、空气、液氨等常用的加热剂有：水蒸汽、热空气、烟道气、热油、联苯混合物等选用、设计原则选用、设计原则不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。不洁净或易结垢的液体宜在管程，因管内清洗方便。腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。腐蚀性流体宜在管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀。压力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。压

22、力高的流体宜在管内，以免壳体承受压力。饱和蒸汽宜走壳程，因饱和蒸汽比较清洁，表面传热系数与饱和蒸汽宜走壳程，因饱和蒸汽比较清洁，表面传热系数与流速无关，而且冷凝液容易排出。流速无关，而且冷凝液容易排出。流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜，因在壳程流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜，因在壳程Re100Re100即即可达到湍流。但这不是绝对的，如流动阻力损失允许，将这类流可达到湍流。但这不是绝对的，如流动阻力损失允许，将这类流体通入管内并采用多管程结构，亦可得到较高的表面传热系数。体通入管内并采用多管程结构，亦可得到较高的表面传热系数。若两流体温差较大，对于刚性结构的换热器，宜将表面传热若两流体温

23、差较大，对于刚性结构的换热器，宜将表面传热系数大的流体通入壳程，以减小热应力。系数大的流体通入壳程，以减小热应力。g) g) 需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。列管式换热器的设计和选用列管式换热器的设计和选用 流速的选择流速的选择流体在管程或壳程中的流速，不仅直接影响表面传热系数，而且影响污垢热阻，从而影响传热系数的大小，特别对于含有泥沙等较易沉积颗粒的流体，流速过低甚至可能导致管路堵塞，严重影响到设备的使用，但流速增大，又将使流体阻力增大。因此选择适宜的流速是十分重要的。根据经验，表1及表2列出一些工业上常用的流速范围，以供参考。 计算值的基准面积，习惯

24、上常用管子的外表面积。当设计对象的基准条件（设备型式、雷诺准数Re、流体物性等）与某已知值的生产设备相同或相近时，则可采用已知设备值的经验数据作为自己设计的值。表3为常见列管式换热器值的大致范围。由表3选取大致值。用下式进行值核算。 式中：给热系数，W/m2.； R污垢热阻，m2. .W； 管壁厚度，mm； 管壁导热系数，W/m.；下标、分别表示管内、管外和平均。当时近似按平壁计算，即： 在用上式计算值时，污垢热阻、通常采用经验值，常用的污垢热阻大致范围可查化工原理相关内容。 式中的给热系数，在列管式换热器设计中常采用有关的经验值公式计算给热系数，工程上常用的一些计算的经验关联式在化工原理已作

25、了介绍，设计时从中选用。 流动方式的选择流动方式的选择 除逆流逆流和并流并流之外，在列管式换热器中冷、热流体还可以作各种多管程多壳程的复杂流动复杂流动。 流量一定时，管程管程或壳程越多壳程越多，表面传热系数越传热系数越大大，对传热过程越有利。 但采用多管程或多壳程必导致流体阻力损失流体阻力损失，即输送流体的动力费用增加增加。因此，在决定换热器的程数时，需权衡传热和流体输送两方面的损失。当采用多管程或多壳程时，列管式换热器内的流动形式复杂， 换热器的流体力学计算、结构设计、强度计算等等。换热器的流体力学计算、结构设计、强度计算等等。流体通过换热器时阻力的计算流体通过换热器时阻力的计算换热器管程及

26、壳程的流动阻力，常常控制在一定允许换热器管程及壳程的流动阻力，常常控制在一定允许范围内。若计算结果超过允许值时，则应修改设计参数或范围内。若计算结果超过允许值时，则应修改设计参数或重新选择其他规格的换热器。按一般经验，对于液体常控重新选择其他规格的换热器。按一般经验，对于液体常控制在制在10104 410105 5 PaPa范围内，对于气体则以范围内，对于气体则以10103 310104 4PaPa为宜。为宜。此外，也可依据操作压力不同而有所差别，参考下表。此外，也可依据操作压力不同而有所差别，参考下表。换热器操作允许压降换热器操作允许压降P P换热器操作压力换热器操作压力P(Pa)P(Pa)

27、允许压降允许压降P P1010105 5 ( (表压表压) )0.1Pa0.1Pa0.5Pa0.5Pa5510104 4 Pa Pa列管式换热器的设计和选用的计算步骤 初步选定换热器的流动方式，保证温差修正系数大于0.8，否则应改变流动方式，重新计算。 计算热流量Q及平均传热温差tm，根据经验估计总传热系数K估，初估传热面积A估。 选取管程适宜流速，估算管程数，并根据A估的数值，确定换热管直径、长度及排列。 在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上，就可以计算管、壳程流速和阻力，看是否合理。或者先选定流速以确定管程数NP和折流板间距B再计算压力降是否合理。这时NP与B是可以

28、调整的参数，如仍不能满足要求，可另选壳径再进行计算，直到合理为止。 3 3 核算总传热系数核算总传热系数分别计算管、壳程表面传热系数，确定污垢热阻，求出总传系数K计，并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。如果相差较多，应重新估算。4 4 计算传热面积并求裕度计算传热面积并求裕度根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差tm，由总传热速率方程计算传热面积A0，一般应使所选用或设计的实际传热面积AP大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右，裕度H的计算式为 1 1、作出流程简图。、作出流程简图。2 2、按生产任务计算换热器的换热量、按生产任务计算换热器的换热量Q Q。3 3、选定载热体，求出载热体

29、的流量。、选定载热体，求出载热体的流量。4 4、确定冷、热流体的流动途径。、确定冷、热流体的流动途径。5 5、计算定性温度，确定流体的物性数据（密度、比热、导热系、计算定性温度，确定流体的物性数据（密度、比热、导热系 数等）。数等）。6 6、初算平均传热温度差。、初算平均传热温度差。7 7、按经验或现场数据选取或估算值，初算出所需传热面积。、按经验或现场数据选取或估算值，初算出所需传热面积。8 8、根据初算的换热面积进行换热器的尺寸初步设计。包括管径、根据初算的换热面积进行换热器的尺寸初步设计。包括管径 、管长、管子数、管程数、管子排列方式、壳体内径（需进、管长、管子数、管程数、管子排列方式、

30、壳体内径（需进 行圆整）等。行圆整）等。9 9、核算。、核算。1010、校核平均温度差、校核平均温度差 。1111、校核传热量，要求有、校核传热量，要求有15152525的裕度。的裕度。1212、管程和壳程压力降的计算、管程和壳程压力降的计算。（1）壳体和管箱的壁厚计算）壳体和管箱的壁厚计算（2）换热管与管板）换热管与管板连接处的结构设计连接处的结构设计（3）壳体与管板连接结构设计壳体与管板连接结构设计（4）管板厚度管板厚度计算计算（5）折流板折流板、支持板支持板等零部件的结构设计等零部件的结构设计（6 换热管与壳体在介质换热管与壳体在介质压力压力和和温差联合作用下的应力计算温差联合作用下的应

31、力计算（7）管子拉脱力和稳定性校核管子拉脱力和稳定性校核（8）判断是否需要设置）判断是否需要设置膨胀节膨胀节，如果需要，则选择膨胀节的结构形式及基本，如果需要，则选择膨胀节的结构形式及基本尺寸；尺寸；（9） 膨胀节的应力计算及校核膨胀节的应力计算及校核（10）接管、法兰、支座等的选择；开孔补强设及计算接管、法兰、支座等的选择；开孔补强设及计算等；等；（11）换热器的振动与防振换热器的振动与防振 如果选用换热器，则应进行压力降、传热面积及温差应力校核等方面的计算。如果选用换热器，则应进行压力降、传热面积及温差应力校核等方面的计算。管壳式换热器的机械设计计算步骤管壳式换热器的机械设计计算步骤附：管

32、壳式换热器的常见故障及排除方法 壳程式换热器在使用的过程中，最容易发生故障的是作为换热元件的管子。流体对管束的冲刷、腐蚀，都可能造成管子的损坏。因此在日常的维护中应经常对换热器进行检查，以便及时发现故障，并采取相应的措施进行修理。管壳式换热器的常见故障有管子振动管子振动、管壁积垢积垢、腐蚀与腐蚀与磨损磨损、介质泄漏介质泄漏等。 一、管子的振动与防振措施一、管子的振动与防振措施 管壳式换热器中管子产生振动是一种常见故障。 引起振动的原因引起振动的原因：管束与泵、压缩机产生的共振共振；由于流速、管壁厚度、折流板间距、管束排列等综合因素综合因素的影响而引起的振动；流体横向穿过管束时产生的冲击冲击等。

33、 振动严重，可能产生的结果振动严重，可能产生的结果：相邻管子或管子与壳体间发生碰撞碰撞；使管子和壳壁受到磨损而开裂开裂；管子撞击折流板而被切断被切断；管端与管板连接处松动管端与管板连接处松动而发生泄漏泄漏；管子管子发生疲劳疲劳破坏；壳程流体流动阻力增大壳程流体流动阻力增大等。 当换热管发生振动时，应针对振动产生的不同原因采取不同的对策。 常用的方法：常用的方法：在流体人口处前设置缓冲措施设置缓冲措施防止脉冲；折折流板上的孔径与管子外径间隙尽量地小流板上的孔径与管子外径间隙尽量地小；减小减小折流板间隔间隔，使管子振幅变小；加大管壁厚度加大管壁厚度和折流板厚度折流板厚度，增加管子刚性等。二、管壁积垢二、管壁积垢 由于换热器操作中所处理的流体，有的是悬浮液，有的夹带有固体颗粒，有的粘结物含量高，有的含有泥沙、藻类等杂质。随着使用时间的延长，在换热管的内外表面上会产生积垢。 积垢引起的故障积垢引起的故障：总导热系数下降，传热效率降低传热效率降低；换热管的管径管径因积垢而减小减小，流体通过管内的流速增加流速增加，造成压压力损失增大力损失增大；积垢导致管壁腐蚀，腐蚀严重时，造成管壁管壁穿孔穿孔，两种流体混合流