本文主要整理自文獻：王明國, 趙晉鵬, 徐才福. 雙殼程熱交換器縱向隔板密封結構設計探討[J]. 化肥設計, 2019, 57(2).

另，部分參考了GB/T 151標準釋義

圖1、圖2分別為固定管板式、U形管式雙殼程換熱器。殼程縱向隔板為長方形鋼板，寬度略小于筒體內徑，長度從管板開始延伸至最右側的一塊折流板。

雙殼程換熱器的特點

和單殼程熱交換器相比，雙殼程熱交換器具有如下特點：

1、可實現全逆流傳熱（雙殼程雙管程），增強換熱效果；

2、可提高殼程流速，增大雷諾數，強化傳熱；

3、提高殼程流速，減輕器壁結垢、結焦；

4、殼程壓降高，比單殼程上升了６~８倍（壓降與流道的長度、流速的平方均成正比）。

5、殼程縱向隔板密封處易泄漏，殼程流體容易發(fā)生短路。

如果殼程允許的壓降較大，在管、殼程進出口溫度交叉，或殼程介質流量小，需要提高殼程流速和傳熱系數的情況下，雙殼程熱交換器是一個合適的選擇。

而要實現縱向隔板的良好密封，應從兩方面著手：一是保證隔板本身的強度和剛度，避免過大變形；二是密封結構選擇及加工精度要求。

GB/T 151在7.1.4.3對縱向隔板的厚度作了要求：采用密封墊（板）時厚度不小于6，采用密封焊時厚度不小于8，必要時按標準式7-7核算。當然考慮到流體的沖擊，應留出一定的裕量，尤其是對于大直徑的換熱器。

縱向隔板的密封包括隔板與管板、隔板與殼程筒體兩處的密封。

隔板與管板的密封

GB/T 151的6.8.4.3介紹了3種縱向隔板與管板的密封，兩種可拆結構，以及一種不可拆的焊接連接。

文獻沒有對這3種進行點評，咱可以自己總結一下：圖3（a）結構略顯復雜，而且換熱器振動不可避免，螺栓連接容易松動。圖（b）與管箱分程隔板和管板的連接類似，殼程縱向隔板與管板為墊片密封，不過應注意縱向隔板與管板、殼程筒體不能同時采用可拆連接，要不然密封是難以保證的。圖（c）應該是用的比較多的型式，相對于前兩種簡單可靠。

隔板與殼程筒體的密封

GB/T 151的6.8.4介紹了4種縱向隔板與殼程筒體的密封，其中兩種為可拆式連接，另外兩種為焊接連接。

文獻介紹道：圖5（c）出現過大量殼程介質短路的案例，弊端明顯，一般不采用；根據GB/T151標準釋義，圖5（b）適用于低壓結構，以及無法進行內部焊接的小直徑也設備，這種結構在連接部位會產生邊緣應力，并且隔板與殼體之間的焊縫根部易形成焊接缺陷，有質量隱患。如有其他可用連接形式，盡量不采用該結構。圖5（d）適用于大直徑固定管板換熱器，需事先焊入殼體，組裝較困難。

圖5（a）所示的彈性密封片的連接結構，是目前雙殼程熱交換器應用最普遍的密封形式，但是如果設計不合理或制造加工誤差偏大，也容易造成流體短路，故應該針對該結構提出相應的設計要求。具體包括：

1）選擇合適的密封片材料，要考慮介質的腐蝕性，介質的溫度，及材料的彈性（尤其是溫度較高時）。

2）設置合適的彈性密封片厚度和數量，不能太厚，否則不易安裝，回彈性也不易保證。同時，彈性密封片應設置合適的層數，一是可形成一定的對殼程筒體的貼合力，二是可形成多道密封，有利于保證密封效果。推薦的彈性密封片厚度和數量為0.12mmx8層或0.2mmx5層

3）設置合適的定位螺栓間距。定位螺栓間距過大，兩螺栓之間的密封片易出現翹曲變形，影響密封效果。為了保證彈性密封片貼合效果，推薦120mm的定位螺栓間距，也可根據具體情況適當調整。

4）提高殼程筒體的圓度要求。為保證殼程筒體的圓度，一方面要保證各筒節(jié)的圓度，另一方面要保證筒節(jié)之間的焊縫盡可能光滑（需要打磨處理），還要減小縱環(huán)焊縫的錯邊量。

5）提高殼程筒體的直線度及其與管板的垂直度要求。為保證殼程筒體的直線度及其與管板的垂直度，也要保證各筒節(jié)的直線度、圓度，并減小焊縫錯邊量。

6）提高筒體內壁粗糙度要求。筒體內壁與彈性密封片相接區(qū)域打磨光滑，建議打磨至粗糙度Ra25。

7）為保證密封，縱向隔板應提出較高的直線度和平面度要求，同時邊緣要平滑（必要時，兩側機加工）。

8）此外，還可以對彈性密封片的壓條、縱向隔板邊緣倒圓角處理，避免刮傷墊片。