雙管板換熱器與單管板換熱器的區別
關鍵詞 | 雙管板 單管板 換熱器
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導讀
昨天的文章講到了固定管板式換熱器 (點擊查看），還沒有看的小伙伴可以瞅瞅，今天來介紹雙管板與單管板換熱器的區別。
雙管板換熱器是在換熱器一端設有一定間隙的兩塊管板或相當于有一定間隙的兩塊管板的換熱器。
在換熱管端部有一塊管板，稱為外側管板，也就是管程管板，兼作設備法蘭，與換熱管及管箱法蘭相連接。在距換熱管端部較近的位置還有一塊管板，稱為內側管板，即殼程管板，與換熱管及殼程相連接。
外側管板與內側管板之間有一定的距離，這部分空間可以用一個短節跟外界隔離開，組成一個不承受壓力的隔離腔；也可以是一個敞開的結構。
01
雙管板換熱器的應用
在實際操作中，雙管板換熱器一般用于以下兩種場合：
一種是絕對防止管殼程間介質混串的場合，例如，對殼程走水、管程走氯 氣或氯化物的換熱器。
若殼程中的水與管程中的氯 氣或氯化物接觸，就會產生具有強腐蝕性的鹽酸或次氯酸，并對管程材質造成嚴重的腐蝕。
采用雙管板結構，能有效防止兩種物料混合，從而杜絕上述事故的發生。
另一種是管殼程間介質壓差很大的場合，此時通常在內外管板之間的空腔中加入一種介質，以減小管殼程間介質的壓差。
在如下情形時，換熱器管程和殼程介質嚴格禁止混合，則常常采用雙管板結構：
①當管程和殼程二介質相混合后會引起嚴重腐蝕；
②一側為極度或高度危害介質滲入到另一側會引起嚴重后果；
③當管程和殼程介質相混合后兩種介質會引起燃燒或爆炸；
④當一種介質混入另一種介質時，引起催化劑中毒；
⑤管程和殼程介質相混合后會引起聚合或生成樹脂狀物質；
⑥管程和殼程介質相混合后會引起化學反應終止或限制；
⑦管程和殼程介質相混合后，引起產品污染或產品質量下降。
02
雙管板與單管板換熱器結構比較
雙管板換熱器采用固定管板結構，管束不能抽出清洗，單管板換熱器可采用多種結構型式，管束可以抽出清洗。對于溫差較大的雙管板換熱器，簡體上可加裝波紋膨脹節；而單管板換熱器除可考慮簡體上加裝波紋膨脹節外，常采用浮頭或U型管型式來補償。
對于雙管板換熱器，存在二種設計理念的認識：一種認為雙管板換熱器用于絕對防止管殼程間介質混串的場合，設計在內外管板之間空腔上加裝排液倒淋閥，供日常觀察和內管板發生泄漏時排放，使得管殼程介質切實被內外二層管板隔離。這是采用雙管板結構型式的主要目的。
另一種認為雙管板換熱器可用于管殼程間介質壓差很大的場合，設計在內外管板之間的空腔中加入一種介質，來減小管殼程間介質的壓差。這和一般單管板換熱器一樣，不能絕對保證外管板上管口不發生泄漏。
03
雙管板與單管板換熱器使用上比較
單管板換熱器最常見。在使用中除經常出現墊片螺栓法蘭接頭密封泄漏外，還會出現管板上的管口泄漏，以及焊接裂紋等。單管板換熱器管板上的管口泄漏大部分出現在焊接收弧處。焊接收弧時氣體未放干凈，有砂眼。
雙管板換熱器具有內外雙層管板，如果內管板管口泄漏，還有外管板防護。
單管板換熱器焊接裂紋常出現在換熱器簡體大法蘭盤錐體小端與簡體結合部。這里出現問題的主要原因，一是大法蘭盤錐體小端與簡體結合部應力大；二是幾何尺寸和形狀突變，容易埋藏缺陷。
雙管板換熱器簡體大法蘭盤錐體小端與筒體結合部位于內外管板間形成的空腔外邊上，空腔中無介質或介質壓力很小。受力狀況好于單管板換熱器。
另外，雙管板換熱器壓力試驗要打4遍壓(管程、兩內管板之間的殼程、兩側內外管板之間的腔體)，單管板換器壓力試驗要打2～3遍壓(管程、殼程或管程、殼程、小浮頭)。
04
雙管板與單管板換熱器制造的比較
①費用
雙管板換熱器與單管板換熱器相比，增加部分為兩個外管板、兩個內外管板之間的腔體和腔體中的換熱管。目前國內定購的雙管板換熱器價格比定購的單管板換熱器價格高出10~20%左右。
據北京燕山石化公司制苯裝置三臺雙管板換熱器顯示：如果分別采用雙管板結構形式和單管板結構形式做換熱器，雙管板比單管板增加重量10％～20％，增加費用25％～37％。因此，應更加重視雙管板換熱器制造質量，使多花的錢，切實達到好的效果。
②脹接
通常，換熱管和管板的連接大致有四種形式，即強度焊(常見氬弧焊)、強度脹、強度焊+貼脹、強度脹+密封焊，其差異主要反映在管孔是否開槽和焊接坡口及管子伸出長度等方面。脹接可分為非均勻脹接(機械滾珠脹接)、均勻脹接(液壓脹接、液袋脹接、橡膠脹接、爆炸脹接等)。
雙管板換熱器設計要求采取強度焊+強度脹，推薦采用液壓脹管法。單管板換熱器一般設計要求采用強度焊+貼脹，采用機械脹管或手工脹管即可。
目前國內大多數制造商沒有液壓脹管設備，即使有，由于液壓脹頭購置費用高并且損耗大(平均脹100多個管口，要換一個液壓脹頭)。液壓脹頭一次性使用，不能修復。
因而很少采用液壓脹管法制造換熱器。
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整理： 化工活動家
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