0 引 言

热交换器[1]是介质间进行热量传递的设备，利用热介质加热冷介质，能够提高能源的利用率，在化工机械、石油炼化、制冷等很多领域被广泛应用，其中管壳式热交换器约占总量的90%以上，是主要结构形式[2]。管壳式热交换器的性能与多种几何结构因素有关，其中折流板的结构形式就是其中之一。折流板不但可以支撑换热管，减少换热管的无支撑跨距，防止流体诱发振动，还可以改变介质的流动方向，控制合理的流速和压降，进而得到较好的传热效果，因此折流板在管壳式热交换器的传热设计中占据重要位置。针对折流板结构，近年来行业人士进行了很多研究和探讨[3-6]，在提高热交换器换热效率和改善换热性能方面发挥了积极作用。折流板的结构形式不同，对管壳式热交换器性能的影响也各不相同，结合实际工作经验积累，概括总结了常用的几种折流板结构形式的特点，为广大技术人员提供了技术帮助。

1 折流板的结构形式

管壳式热交换器折流板的结构形式多种多样，常见的有：弓形折流板、折流杆结构、螺旋折流板。

1.1 弓形折流板

弓形折流板在热交换器中应用最为普遍，是多数标准规范中推荐采用的形式。如图1所示，弓形折流板常见结构有三种：单弓形、双弓形、三弓形。在管壳式热交换器的壳程中，弓形折流板依次交错排列，流体通过折流板的圆缺部分，按照规定路径横向冲刷管束，从而造成流体剧烈扰动以提高管间对流传热系数，从而得到比较满意的换热效果。

1403 Application of self-made peritoneal retrorse suspension device in retroperitoneoscopic partial nephrectomy for ventral renal tumors

  

图1 弓形折流板常见结构

优缺点综述：弓形折流板的结构简单，加工方便，组装难度小。单弓形折流板使壳程中流体的整体错流程度最大，在缺口处布满换热管的情况下压降也较大，切割率需要严格控制，切口大小不合适，都会导致管束的传热性能降低。双弓形折流板的缺口区域较大，流体被分成两股流动，降低了壳程整体的错流程度，采用该结构有利于降低壳程压降，减小折流板间距，减少流动诱发振动的概率。三弓形折流板的缺口区域更大，流体的流动与管束轴向接近平行，压力降更低，发生流体诱发振动的可能性更小。双弓形、三弓形折流板与单弓形折流板相比，其压力降和传热系数都降低了，由于它能使换热介质间进行良好的接触，壳程的“死区”更少，但整体传热性能是提高的[7]，大多用于大直径、大流量的管壳式热交换器，考虑到制造成本和安装难度的增大，所以大多情况还是以单弓形折流板为主。

1.2 折流杆结构

如图2所示，折流杆结构是一种新型的支撑换热管的结构，由相互平行的圆钢(直径等于换热管间的间隙)按一定的间距和角度焊接在规定的圆环板上构成。折流杆构件按一定间距固定在拉杆上，相邻折流杆构件上的圆钢相互交错排列，组成的“井”字空间，大小与换热管外径相适应，达到消除间隙固定换热管的目的。该种结构中，壳程流体平行于换热管纵向流动，不断地产生 “卡曼漩涡”分离和“文丘里”效应[8]，可以提高换热效率，强化传热效果。

  

图2 折流杆结构

优缺点综述：折流杆结构与弓形折流板相比，其消除了中流体诱发振动的弊端，壳程压力降很小，低于后者的四分之一，强化传热效果却是后者的1.3～2.4倍[7]。另外由于平行流动，折流杆结构的壳程不会存在严重的“死区”，也不容易形成污垢。如何正确进行折流杆热交换器的传热工艺计算是目前的设计难点，同时，折流杆热交换器的制造还需要专门的工装和特殊的组装工艺，制造难度和成本较大，这些因素限制了折流杆热交换器的快速发展和广泛使用。

1.3 螺旋折流板

TSG 21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》[10]标准中3.1.7条规定了压力容器的节能要求，我们应认真贯彻执行。管壳式热交换器的性能与多个几何结构因素有关[11]，如管壳程分程结构、管板间隙、折流板结构、折流板切割率、进出口结构、换热管排列形式等，设计时要足够重视，不得忽视任何一个影响因素。对热交换器进行科学的传热计算和合理的结构设计是热交换器性能的重要保证，在工程设计时只有不断调整结构参数，反复试算，才能得到满意的结果。

  

图3 螺旋折流板结构

(1) 当管壳式热交换器采用弓形折流板时，设计时通常按照GB/T151-2014《热交换器》标准中6.8.2条的相关规定执行。该条中对折流板的外径及其允许偏差、折流板最小厚度、折流板管孔直径及其允许偏差、折流板间距、折流板缺口的布置、折流板的固定形式等做了详细的规定，为实际设计工作提供了依据。

2 折流板结构设计时的注意事项

优缺点综述：螺旋折流板相比弓形折流和折流杆结构，它改变了壳程折流板的布置，消除了壳程的“死区”，压降更小，具有更好的换热性能(传热系数最大可达到弓形折流板的1.39倍，压降随着螺旋角的不同大约可降低26%～60%[9])，而且抗振性能强，防垢性能好，适用于黏度高、容易结垢的介质的强化传热(如原油、渣油等)。由于螺旋折流板的设计比较复杂，其加工安装难度也较大，制造成本相对较高，因此螺旋折流板一般用在一些工况特殊的场合，应用范围有限。

(2) 折流板一般要求等间距设置，相邻折流板之间的间距应不大于设备公称直径，因为折流板间距过大会导致传热效率下降，并且换热管的无支撑跨距增大可能会诱发管束振动。

[2] 叶文邦，黄正林，曹文辉.压力容器设计指导手册[M].第三版.昆明：云南科技出版社，2015.

(4) 当折流板采用拉杆、定距管和螺母固定时，应采用双螺母，保证螺母与拉杆之间锁紧。为了防止管束振动时螺母发生脱落，螺母锁紧后还应与拉杆进行点焊，保证锁紧方式牢固可靠。

◎另外，气温30℃以上的时候最好不要接种疫苗，尤其是麻疹、麻风腮、百白破这几个疫苗容易有发烧的副作用。

[8] 王贵丁.壳程结构设计对管壳式换热器传热影响讨论[J].石油化工设备技术，2012,33(1)：10-12.

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3 结 语

如图3，螺旋折流板是将多块的扇形平面板围绕换热器管束中心轴，按照一定倾斜角度布置成近似螺旋形，常见的有单流道螺旋和双流道螺旋两种结构，流体在壳程中近似螺旋状流动，不存在突然转向的流动。一般情况，为了降低加工、组装方面的困难，得到连续的螺旋曲面，在一个螺距范围内设置 2～4 块扇形平面板，相邻扇形平面板之间采用搭接方式连接。

参考文献：

[1] GB/T151-2014，热交换器[S].北京：中国国家标准化管理委员会，2014.

(3) 减小折流板的间距,增加折流板的数量可以提高热交换器的换热系数，若折流板的间距过小会造成壳程的压降增大和流体的速度下降，同时也给制造、检修和清洗带来了诸多不便。因此，设计时必须合理确定折流板的间距和数量。在管壳式热交换器中，折流板的最小间距一般不小于圆筒内直径的20%，且不小于50 mm，特殊情况除外。

有关于不同指标辅助诊断早期肾病的研究并不少见，从传统的肾功能、比值到结构损伤标志物，学术界一直都致力于寻找具有特异性的标志物。但是肾脏结构、功能非常复杂，蛋白排泄本身机制也非常复杂，糖尿病患者早期肾损害发生的涉及的血管段并不完全清楚，同时存在个体差异，这可能会影响特异性的指标诊断价值，联合多种的特异性标志物进行诊断是大势所趋[3]。

[4] 郑津洋，董其伍，桑芝富.过程设备设计[M].北京：化学工业出版社，2008.

[5] 胡 岩，孙中宁.折流板结构对管壳式换热器壳程流动与影响[J].应用科技，2007,34(9)：14-18.

[6] 文宏刚，周帼彦，朱冬生，等.折流板切口方向对管壳式换热器传热性能影响[J].化学工程，2012,40(4)：23-26.

[7] 陈 姝，高学农，徐 娓，等.管壳式换热器壳侧在强化传热方面的进展[J].广州化工，2006,33(5)：18-21.

[3] 李世玉.压力容器设计工程师培训教程[M].北京：新华出版社，2005.

(5) 弓形折流板在钻孔和加工外圆前，应当与其他折流板叠放在一起，折流板外侧相互点焊固定，然后再进行钻孔；待钻孔完毕后，在折流板上选择几个管孔用螺栓把重叠的折流板固定好，然后再整体加工外圆。采用该种方式，使所有的折流板管孔同心、外圆相等，可以保证管束质量，降低了穿管难度。

3．1 不同地区鼓室异常图形检出率不同 本次声导抗筛查异常图型率达19．57%，而昆明地区2005年调查声阻抗鼓室异常图为14．64%［8］。沈阳地区与昆明相比，鼓室异常图型发生率稍高，可能与沈阳地处北方地区，气候偏于寒冷、干燥，室内外温差较大，春季儿童易患上呼吸道感染而影响中耳功能有关。

[9] 李安军，邢桂菊，周丽雯.换热器各种管束支撑结构与传热性能[J].化工设备与管道，2008,45(2)：28-31.

[10] TSG 21-2016，固定式压力容器安全技术监察规程[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2016.

[11] 于 勇.管壳式换热器的设计计算[J].特种油气藏，2004,11(6)：105-107.

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