板式热交换器密封垫（双壳层换热器）

图1和图2分别示出了固定管板式和U形管式双壳式换热器。壳程纵向隔板为矩形钢板，宽度略小于筒体内径，长度从管板延伸至最右侧的隔板。

双壳管换热器特点

与单壳管换热器相比，双壳管换热器具有以下特点：

1、可实现全对流换热（双壳程、双管程），增强换热效果；

2、可提高壳程流量，提高雷诺数，强化传热；

3、提高壳程流量，减少器壁结垢和结焦；

4、壳程压降高，比单壳程高68倍（压降与流道长度和流量的平方成正比）。

5、壳程纵向隔板密封易发生泄漏，壳程流体易发生短路。

若壳程允许压降较大，管道与壳程进出口温度交叉，或壳程介质流量较小，需要增大壳程流量和传热系数，可采用双壳程热交换器是一个合适的选择。

要实现纵向隔断良好的密封性，应考虑两个方面：一是保证隔断本身的强度和刚度，避免变形过大；二是保证隔断本身的强度和刚度，避免过度变形。其次，选择密封结构和加工精度要求。

GB/T 151中7.1.4.3对纵向隔板的厚度要求：采用密封垫片（板）时，厚度不应小于6，采用密封焊接时，厚度不应小于8。必要时按标准公式7-7计算。当然，考虑到流体的影响，应留有一定的余量，特别是对于大直径的换热器。

纵向隔板的密封包括隔板与管板之间的密封、隔板与壳程筒体之间的密封。

隔板与管板密封

GB/T 151 6.8.4.3介绍了纵向隔板与管板之间的三种密封形式、两种可拆卸式结构、一种不可拆卸式焊接连接。

文献中没有对这三种类型进行评论。我们可以自己总结一下：图3（a）结构稍复杂，换热器的振动不可避免，螺栓连接容易松动。图(b)类似于管箱隔板与管板的连接。壳程纵向隔板与管板采用垫片密封。但需要注意的是，纵向隔板、管板、壳程筒体不能同时拆卸。连接时，否则密封难以保证。图(c)应该是比较常用的类型，比前两种更简单、更可靠。

隔板与壳程筒体之间的密封

GB/T 151 6.8.4规定了纵向隔板与壳程筒体之间的四种密封形式，其中两种为可拆卸连接，另两种为焊接连接。

据文献报道：图5(c)已在大量壳程介质短路案例中出现，且缺点明显，因此一般不采用；根据GB/T151标准的解释，图5(b)适用于低压结构和不能内焊的小型装置。直径也很小。这种结构会在连接处产生边缘应力，且隔板与壳体的焊缝根部易形成焊接缺陷，带来质量风险。如果有其他可用的连接形式，尽量不要使用这种结构。图5(d)适用于大直径固定管板式换热器，需要预先焊接到壳体上，组装困难。

图5(a)所示的弹性密封板连接结构是目前双壳式换热器中最常用的密封形式。但如果设计不合理或制造加工误差较大，则很容易造成流体短路，因此应对这种结构提出相应的设计要求。具体包括：

1）选择合适的密封片材料时，要考虑介质的腐蚀性、介质的温度、材料的弹性（特别是温度较高时）。

2）设置合适的弹性密封片厚度和数量。不宜太厚，否则安装困难，回弹力也得不到保证。同时，弹性密封片应设置适当的层数。首先，它能与壳程筒体形成一定的附着力。二是可以形成多重密封，有利于保证密封效果。弹性密封片推荐厚度和数量为0.12mmx8层或0.2mmx5层

3) 设置合适的定位螺栓间距。如果定位螺栓之间的距离过大，则两螺栓之间的密封件容易翘曲变形，影响密封效果。为了保证弹性密封片的贴合效果，定位螺栓的间距建议为120mm，也可根据具体情况适当调整。

4)提高壳程筒体的圆度要求。为了保证壳程筒体的圆度，一方面要保证筒体各截面的圆度，另一方面要保证筒体截面之间的焊缝光滑可能（这需要打磨），并减少纵向环向焊缝。误差量。

5）提高壳程筒体的直线度和与管板的垂直度要求。为了保证壳程筒体的直线度和与管板的垂直度，还必须保证筒体各截面的直线度和圆度，减少焊缝不对中量。

6)提高气缸内壁的粗糙度要求。气缸内壁与弹性密封件连接处打磨光滑，建议打磨至粗糙度Ra25。

7）为保证密封，纵向隔板应有较高的直线度和平面度要求，边缘应光滑（必要时应进行双面加工）。

8）此外，还可以将弹性密封条和纵向隔板的边缘磨圆，以免刮伤垫片。

审稿人：刘庆