管壳式换热器中的旁路挡板

       管壳式换热器的组成，已经在“管壳式换热器的组成零部件有哪些？？”做出了简单罗列和说明，其中的旁路挡板，经常为初学者所忽略，特做出详细说明。

       按照Tinker提出的壳程流体流动模型，壳程流体可以分为5股流体：A 股流体为折流板管孔与换热管径向间隙的漏流；B 股流体为穿过换热管间的横流流路, 即进行换热的主流体；C 股流体为管束外侧与壳体内径间的通道；E 股流体为折流板外圆与壳体圆筒内径间隙通道内的漏流；F 股流体为多管程分程隔板区或者U 形管程间宽通道流道内的漏流。

       壳程设计的主要考虑的就是增加B股流体所占比重，减少其他各股流体。对于C股流体可以通过设置旁路挡板，来强制其流入管束间隙参与换热。

        当管板周边不布管区宽度太大，壳程介质流过折流板切口作横向流动时，易在切口两端的空缺处短路，这对壳程无相变介质的换热效率影响较大，在管数较少的小直径换热器中此种影响尤为显著。故设计常在该处的有效折流区内设置适当数量的旁路挡板，阻挡流体经此短路［如图2和图3(a)］。

       然而，有的设计者误将旁路挡板布出该有效折流区［见图3(b)］，甚至布到相隔90°方位的纵流区内［见图3(c)］，对于防止横流短路是全然无效的。所有的旁路挡板、挡管及中间挡板均应设置在折流板组装后的非圆缺区域内，如果设置在弓形区域内的两侧, 不仅不起作用反而会增加不必要的压降。

参考文献：

GB／T151-2014 热交换器 

https://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=932616&from=album

http://www.cnmhg.com/Chemical-Knowledge/99f852f5168633ed30c8f709d726c969.html

王海波等.管壳式换热器壳程流动分析与部分结构设计.石油化工设备,2005,34(4)