设备管理与维修2023翼9（下）1管壳式换热器概述管壳式换热器又称列管式换热器，是指将管束封闭在壳体中，以管束壁面作为传热面的间壁式换热器[1]。管壳式换热器以金属材料制造，结构简单，操作可靠，其工作原理是一种流体在管内流动、另一种在壳侧流动，经换热管壁实现热量交换[2]。它由壳体、管束、管板、挡板、管箱等组成，其中，壳体是圆筒形，管束在其内，管束固定在管板上；经管内流动的管程流体和管外流体的壳程流体进行流体的相互换热；挡板安装在壳体内，因其能提高壳程流体速度，增大流体湍流度，用于提高管外流体传热分系数；管板上的换热管一般排列成三角形或正方形，前者较紧凑，管外流体湍流高，传热分系数大，后者便于清洗、对易结垢流体较适用。虽然在结构紧凑性、传热强度、单位金属消耗量方面，管壳式换热器与板式、板翅式换热器无法比拟，但具有适应性强、生产成本低、处理量大、适应高压高温的特点，而且设计、制造、加工方法均较完善，操作压力范围为真空到41.5MPa，操作温度为-100~1100益，传热面积广，在石油化工领域中应用较广[3]。为响应国家节能减排优化政策，应对管壳式换热器的结构、原理进行分析，并找出其常见故障进行针对性规避，强化传热理论及换热器技术发展。2改进思路及措施2.1易出现的故障及改进（1）管束振动。管束振动会引起管板和换热管间气孔及缺陷扩大，严重会击穿或疲劳开裂。换热管固有的频率影响着振动，而频率受管束结构、尺寸影响。应以预防振动为改进思路，主要措施有：减小跨距；使用大管径增加管刚性；加大管间距，减少碰撞；降低进出口流速，加支撑；增加管材厚度以提高刚性；增加折流板厚度，减少管壁和管孔间隙抑制振动等。（2）温差应力。管壳程流通间温差较大，多管程换热器间也如此。温差使管板两侧与换热管间产生温差应力，达到一定数值后会使金属发生塑性变形，进而导致泄漏。应以减小温差为改进思路，主要措施有：提高管板抗应力，增加管板厚度提高管板抗弯能力，考虑采用圆弧形弹性管板，以便于承压和吸收热膨胀温差；降低壳体轴向刚度，于壳体上靠近管板处设膨胀节，以满足变形协调量，降低管板和管子的拉脱力。2.2利用强化传热节能技术基础传热理论为选择管两侧内传热系数偏小的进行增大，以有效改进整体传热系数。因无法准确确认工况下是增大管内还是管外传热系数，所以强化传热节能技术应从管内、管外、管束整体强化传热类型入手，对每种类型进行细化，以合理选择搭配适应不同的工...
