双管板换热器是指在管壳式换热器中，一侧换热管分别与两块管板相连接，双管板换热器的基本结构见图1[1]。这类换热器中，只有换热管本体产生泄漏才会出现管程介质同壳程介质混合，其泄漏的可能性远小于换热管与管板之间焊接处的泄漏，因此在对管程介质与壳程介质相混会产生很大风险的工况时，可考虑双管板式换热器。如：壳程介质为水、管程介质为HCl气体的换热器，此工况下管、壳程介质相接触，产生的湿HCl腐蚀环境，将对设备、管道，甚至装置系统造成严重破坏。若选用双管板结构，则能通过内外管板之间的空腔中介质的变化而提前发现泄漏隐患，能有效减少此类状况发生，从而避免事故。

另一种需要应用双管板换热器的场合是管壳程间介质高温差和高压差的工况。此时，通常在内外管板之间的空腔中加入一种介质（惰性气体或液体），以减少管壳程间介质的压差及温差[2]。

图1 双管板的连接结构

1 制造要点

双管板换热器制造的难点是换热管与内管板之间的胀接，其基本原理是通过胀接器的扩张作用使换热管产生塑性变形，内管板孔处的材料产生弹性变形，胀接处的管板孔和换热管产生压应力，从而达到内管板与换热管之间的密封。

某制造企业根据用户要求，制造一批碳钢（管板与换热管均为碳钢材质）、不锈钢（管板为不锈钢或碳钢、换热管为不锈钢材质）固定列管式双管板换热器（简图见图2），根据制造过程中的实际情况，结合相关文献及理论技术，具体制造要点总结如下：

图2 固定列管式双管板换热器简图

1.1 原材料要求

为保证换热管与内管板的胀接质量，对换热管及内管板的材料及尺寸提出相应要求。

1.1.1 换热管

换热管采用高精度管，外径选用负公差（控制管板孔与换热管的间隙）；壁厚选用负公差，利于胀管器的通过。

椭圆度不得超出。

管口端面平直，倾斜度不得大于管子外径的2%。

换热管全长偏差为0 ～3 m m，弯曲不超过±2mm。

不锈钢及有色金属换热管，应采用光亮管。穿管前应按2倍的设计压力逐根进行水压试验，保压时间不小于30s。

1.1.2 管板与换热管的硬度要求

若选换热管与管板为异种材料的，管板比换热管硬度高HB25[3]。

若必须选择同种材质（如果换热管硬度大于等于管板硬度时），应对管端进行退火处理，一般管端长度应≥100mm，且比内管板厚度长至少15～30mm；且管板应采用锻件。

应力腐蚀工况，不应采用管端局部退火的方式来降低换热管的硬度。

1.2 零部件制造

1.2.1 壳体

严格按GB150、GB/T 151及图纸执行，控制相关几何尺寸及方位。

壳体内壁凡有碍管束顺利装入或抽出的焊缝均应磨至与母材表面齐平。

插入式接管、管接头等，除图样另有规定外，不应伸出壳体的内表面。

1.2.2 管板、折流板

管板孔应采用数控钻床加工，孔的尺寸按GB/T 151中规定的上偏差控制，并且胀管槽的槽深、槽宽要均匀，不能有破损，管板孔毛刺必须清除干净，且管板孔内不允许有纵向划痕或贯穿性的螺旋刻痕。

换热管为碳钢材质时，管板孔表面粗糙度Ra值≤6.3μm；换热管为不锈钢、特材时，管板孔表面粗糙度Ra值≤3.2μm。

折流板应采用数控钻床加工，通孔双面倒角，管板和折流板的钻孔方向应与穿管方向保持一致，并做好顺序标识。

1.3 双管板换热器组装

1.3.1 清除内外管板管孔的铁屑、毛刺、油污等异物，将内外管板、折流板按图纸组装要求及打孔方向叠好，用换热管逐个预穿，检查两块管板孔的尺寸、同心度、垂直度。

1.3.2 用专用磨光机清除换热管管头表面的毛刺、铁锈、污物等，打磨出金属光泽；将胀接段以两倍管板厚度的长度打磨去除浮锈，要求打磨后的表面不得有起皮、凹痕、纵向沟槽等缺陷。

1.3.3 管束组装

为防止穿管过程中铁屑、污物等掉落到内管板影响胀管质量，应采用卧式专用工装。

以带拉杆孔的内管板Ⅱ（件6）为基准，安装拉杆（件13）、定距管（件12）、折流板（件11），调整中心，拧紧拉杆螺母。

沿内管板Ⅱ按六边形布局穿6根换热管，安装外管板Ⅱ，并按图纸尺寸与内管板Ⅱ固定，穿剩余换热管成管束（避免强力组装）。

文章来源：《现代制造技术与装备》 网址: http://www.xdzzjsyzb.cn/qikandaodu/2021/0708/935.html