换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

换热器管分类

换热器管通常分为：不锈钢锅炉管，不锈钢换热管，不锈钢冷凝管，具有耐高温蒸汽、抗冲击腐蚀、耐氨腐蚀；抗结垢、不容易沾污、抗氧化腐蚀；使用寿命长、减少维修保养时间，节省费用；装管工艺性好、可直接换管，管壁均匀，安全可靠，总体导热系数优于铜管；是老机组改造和制造新设备的必备换热产品。

换热器管主要材质

换热器管主要材质为：304、304L、321、316、316L、310S、347H、2205、2507、904L等。不锈钢换热器管生产标准：GB3087-1999《低中压锅炉用无缝钢管》、GB5310-1995《高压锅炉用无缝钢管》、GB13296-2007《锅炉、热交换器用不锈钢无缝管》、ASMESA213《锅炉、过热器和换热器用无缝铁素体和奥氏体合金钢管子》。

换热器管箱

常见的换热器管箱结构大致可以分为以下四类

A型管箱可用于单管程和多管程，优点是便于清洗换热器的管程；缺点是管箱盖结构用材较多，当尺寸较大时，需要锻件，故建议A 型管箱宜用于DN≤900mm 的场合。

B型管箱用于单管程和多管程，优点是结构简单，便于制造；缺点是检修和清洗管程的换热管内时，需将管箱上的接管法兰和设备法兰拆开，并取下整体管箱。

C型管箱该管箱是多管程换热器的返回管箱。

D型管箱该管箱用于单管程换热器的进出口管箱。

换热器管箱平盖是管箱的重要组成部分，不同的平盖可以根据用途、材料耗费、方便清洁等方面进行选择。

换热器管板图

换热器管工作原理

换热器管的工作原理是管子一般被固定在支架上。两种不同介质可在管内逆向流动（或同向）以达到换热的目的。

结构：两种不同直径的管子套在一起组成同心套管，每一段套管称为“一程“，程的内管（传热管）借U形肘管，而外管用短管依次连接成排，固定于支架上。热量通过内管管壁由一种流体传递给另一种流体。通常，热流体（A流体）由上部引入，而冷流体（B流体）则由下部引入。套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。

固定管板式换热器这类换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。

同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。

换热器管板标准

换热器结构复杂，不同结构形式的换热器管，受载荷情况、支承条件、边界约束条件等诸因素的影响，强度计算过程复杂，方法也不统一。大多数规范的管板强度计算公式一般是将管板简化为一块放在由换热管支撑的弹性基础上的轴对称圆形开孔平板，受均布载荷及管孔的均匀削弱。在此基础上，做了不同程度地简化和假设，基本的假设如下。

换热器堵管率

设计情况下基本换热面积余量大多数20%左右，但是随着长期运行换热系数下降，换热器堵管率不能超过20%。

换热器管规格

换热器管子和管板的连接方式

由于换热器管和管板是换热器管程和壳程之间的唯一屏障，因此换热器管与管板连接接头质量的好环是管壳式换热器失效最主要的因素。换热器管板与管子的连接接头型式，根据换热器的使用条件不同，分为胀接、焊接、胀接加焊接。

胀接

首先将胀管器放入管子内，使管子径口变大，发生塑性形变，紧紧贴合在管板上。而与管口接触的管板由于管口变大也会随着变大，从而发生弹性形变。当胀管器拔出之后，管板的弹性形变会恢复之前的大小，但是发生塑性形变之后的管口仍然保持变大的状态，不会恢复原状，从而两者紧紧连接在一起。

焊接

焊接加工简单、连接强度好，在高温高压时能保证连接处的紧密性与抗拉脱能力，管子与薄管板的固定更应采用焊接方法。当连接处焊接之后，管板与管子中存在的残余热应力与应力集中，在运行时可能引起应力腐蚀与疲劳破坏。

胀接加焊接

当温度和压力较高，且在热变形、热冲击、热腐蚀和流体压力的作用下，换热管与管板连接处极易被破坏，采用胀接或焊接均难以保证连接强度和密封性的要求。

目前广泛采用的是胀焊并用的方法。胀接加焊接结构能够有效地阻尼管束振动对焊缝的损伤，可以有效地消除应力腐蚀和间隙腐蚀，提高了接头的抗疲劳性能，从而提高了换热器的使用寿命，比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性。

为什么换热器管要用304不锈钢管

304不锈钢管生产特点生产设备轻巧，投资少，建设速度快，焊接方法简便，产品规格范围宽，尺寸精度高、壁厚偏差小、表面平滑、成材率高。从成本来说比无缝管低了20%左右，所以换热器管如今用的都是304不锈钢管。

换热器管径标准是什么?

管径取决于介质流速，管长取决于换热面积计算，设计时要综合考虑管长管径，要满足换热要求，又要保证换热器的安全性，比如防止震动，比如应力强度计算也必不可少，还要计算换热器的成本，总之这两个参数的选择是要依据很多因素的

换热器管外径分A、B两个系列，A系列换热器管外径一般带小数点，B系列为国内常用标准系列产品。HG/T20592-2009标准中，有A、B系列的换热器管尺寸表，对应不同内径的公称尺寸法兰。