浮頭式換熱器，兩端管板中只有一端與殼體固定，另一端可相對(duì)殼體自由移動(dòng)，稱為浮頭。浮頭由浮動(dòng)管板、鉤圈和浮頭端蓋組成，是可拆連接，管束可從殼體內(nèi)抽出。管束與殼體的熱變形互不約束，因而不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。其優(yōu)點(diǎn)是管間與管內(nèi)清洗方便，不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力；但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)比固定管板式換熱器高，設(shè)備笨重，材料消耗量大，且浮頭端小蓋在操作中無法檢查，制造時(shí)對(duì)密封要求較高。適用于殼體和管束之間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的場(chǎng)合。

浮頭式換熱器簡(jiǎn)介：

浮頭式換熱器兩端的管板，一端不與殼體相連，該端稱浮頭。管子受熱時(shí)，管束連同浮頭可以沿軸向自由伸縮，消除了溫差應(yīng)力。

浮頭式換熱器結(jié)構(gòu)：

在凹型和梯型凹槽之間鉆孔并套絲或焊設(shè)多個(gè)螺桿均布，設(shè)浮頭法蘭為凸型和梯型凸臺(tái)雙密封，分程隔板與梯型凸臺(tái)相通并位于同一端面的寬面法蘭，且凸型和梯型凸臺(tái)及分程隔板分別與浮頭管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽相對(duì)應(yīng)匹配，該浮頭法蘭與無折邊球面封頭組配焊接為浮頭蓋，其法蘭螺孔與浮頭管板的絲孔或螺桿相組配，用螺栓或螺帽緊固壓緊浮頭管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽及其墊片，該結(jié)構(gòu)必要時(shí)可適當(dāng)加大浮頭管板的厚度和直徑及圓筒的內(nèi)徑，同時(shí)相應(yīng)變更加大相關(guān)零部件的尺寸；另配置一無外力輔助鋼圈，其圈體內(nèi)徑大于浮頭管板外徑，鋼圈一端設(shè)法蘭與外頭蓋側(cè)法蘭內(nèi)側(cè)面凹型或梯型密封面連接并密封，另一端設(shè)法蘭或其他結(jié)構(gòu)與浮頭管板原凹型槽及其墊片或外圓密封。

連續(xù)螺旋折流板換熱器，就是將管殼式換熱器中用以控制流體運(yùn)動(dòng)方向的弓形折流板取消，取而代之的是連續(xù)螺旋折流板，殼中的連續(xù)螺旋板使得流體沿一個(gè)連續(xù)不間斷的、無漏流的曲面運(yùn)動(dòng)，這是管殼式換熱器殼程流體運(yùn)動(dòng)的一次革命。

管殼式換熱器又稱列管式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、流通截面較寬、易于清洗水垢，是石油、化工、制冷、冶金及動(dòng)力等工業(yè)生產(chǎn)過程的主要工藝設(shè)備之一。管殼式換熱器主要有固定管板式、U形管式、浮頭式、填料函式等，不管哪種管殼式換熱器，基本都是由殼體、換熱管、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。其中，折流板是管殼式換熱器的必需部件，它設(shè)置在殼程，不僅為換熱管提供支撐，還使殼程介質(zhì)按特定的通道流動(dòng)以提高傳熱性能。弓形和圓盤-圓環(huán)形折流板是管殼式換熱器中應(yīng)用普遍的折流板，其成形簡(jiǎn)單、開孔容易，但是由于殼程壓降大、有流動(dòng)滯死區(qū)、易結(jié)垢、傳熱效率等缺陷，近年來逐漸被螺旋折流板所取代。螺旋折流板可分為連續(xù)螺旋折流板和非連續(xù)螺旋折流板（又叫搭接螺旋折流板），其區(qū)別在于連續(xù)螺旋折流板為標(biāo)準(zhǔn)的螺旋曲面，而非連續(xù)螺旋折流板一般由若干個(gè)1/4的扇形平面板替代曲面相間連接，形成與主軸線成一定角度的近似螺旋平面。連續(xù)螺旋折流板換熱器具備以下特點(diǎn)：一是傳熱效率大大提高，節(jié)能。二是不會(huì)有沉淀物產(chǎn)生。三是結(jié)垢少，甚至沒有結(jié)垢。四是換熱管無支持跨距小，能有效地防止換熱管的振動(dòng)。

湖北宜化集團(tuán)化工機(jī)械設(shè)備制造安裝有限公司提供一種連續(xù)螺旋折流板管殼式換熱器，由多個(gè)螺旋板片組合成封閉流道連續(xù)型螺旋折流板換熱器，其有益效果在于螺旋折流板中心孔小，殼程換熱面積利用率更高，且加工工序簡(jiǎn)單、精度高、速度快，適合工業(yè)化生產(chǎn)。公司解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種連續(xù)螺旋折流板管殼式換熱器，包括連續(xù)螺旋折流板1、換熱管2、折流板固定組件3、殼體4、管板5、殼體接管6、管箱7、管箱接管8，其特征在于：1.螺旋面為直紋曲面；2.曲面各處法向等厚；3.直紋曲面螺旋折流板開孔前處處連續(xù)；4.螺旋折流板從旋轉(zhuǎn)中心到外徑連續(xù)，中間無斷開；5.無論螺旋折流板外直徑多么大，中心孔螺旋線都趨向于直線；6.折流板管孔在管板平面上的投影為正圓形，且靠近中軸線處的大傾斜角度位置也嚴(yán)格按尺寸開孔。

理論上單殼程管殼式換熱器均可采用連續(xù)螺旋折流板結(jié)構(gòu)，經(jīng)測(cè)算，螺旋折流板換熱器與相同規(guī)格的傳統(tǒng)弓形折流板換熱器對(duì)比，具有4大優(yōu)點(diǎn)：殼程傳熱效率提高20～50%，殼程阻力降降低了10～30%；殼程結(jié)垢速率平均降低50%以上；振動(dòng)改善超過10%。

連續(xù)螺旋折流板1由多塊螺旋旋轉(zhuǎn)角度為90～360度螺旋板片拼接而成，拼接處可焊接連接，或用緊固件連接，或不連接。換熱管2的外徑大于等于10mm，小于等于57mm，螺旋折流板1通過折流板固定組件3固定。折流板固定組件3可以采用拉桿、定距管結(jié)構(gòu)，或采用型材定距機(jī)構(gòu)或型材與螺旋折流板焊接固定，或采用拉桿、定距管與型材相組合的結(jié)構(gòu)。連續(xù)螺旋折流板1的管孔對(duì)著管板5的投影為正圓，且投影圓直徑不大于換熱管2外徑加1mm。連續(xù)螺旋折流板1的內(nèi)孔直徑數(shù)值小于螺距數(shù)值的1/2。連續(xù)螺旋折流板1的內(nèi)孔可以作為換熱管2的管孔，或者設(shè)置實(shí)心管，或者設(shè)置空心管，或者留空。連續(xù)螺旋折流板1的外徑在100~2000mm之間，螺距在20~500mm之間，厚度在2～30mm之間。螺旋折流板1內(nèi)徑與外徑之間為一塊整板，且具有連續(xù)平滑的螺旋面。連續(xù)螺旋折流板1端面與管板5可貼合，或留下小于一個(gè)螺距的間隙，或在螺旋折流板1端面與管板5之間連接一塊擋板。

連續(xù)螺旋折流板換熱器的加工攻克了多個(gè)加工技術(shù)難題：1.螺旋基板的成型；2.管孔的加工，特別是靠近軸心處；3.管孔加工的定位控制；4.螺旋折流板整體的同心度。該技術(shù)成果的引進(jìn)與轉(zhuǎn)化，將實(shí)現(xiàn)連續(xù)螺旋折流板換熱器產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，從而推動(dòng)換熱器智能制造，進(jìn)而推動(dòng)壓力容器智能制造，進(jìn)一步提升宜化化機(jī)品牌形象，增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

浮頭式換熱器設(shè)計(jì)要求：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種不同型式和種類的換熱器發(fā)展很快，新結(jié)構(gòu)、新材料的換熱器不斷涌現(xiàn)。為了適應(yīng)發(fā)展的需要，中國對(duì)某些種類的換熱器已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)，形成了系列。*的換熱器在設(shè)計(jì)或選型時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：

（1） 合理地實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的工藝條件；

（2） 結(jié)構(gòu)安全可靠；

（3） 便于制造、安裝、操作和維修；

（4） 經(jīng)濟(jì)上合理。

浮頭式換熱器的一端管板與殼體固定，而另一端的管板可在殼體內(nèi)自由浮動(dòng)，殼體和管束對(duì)膨脹是自由的，故當(dāng)兩種介質(zhì)的溫差較大時(shí)，管束和殼體之間不產(chǎn)生溫差應(yīng)力。浮頭端設(shè)計(jì)成可拆結(jié)構(gòu)，使管束能容易的插入或抽出殼體。（也可設(shè)計(jì)成不可拆的）。這樣為檢修、清洗提供了方便。但該換熱器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而且浮動(dòng)端小蓋在操作時(shí)無法知道泄露情況。因此在安裝時(shí)要特別注意其密封。

浮頭換熱器的浮頭部分結(jié)構(gòu)，按不同的要求可設(shè)計(jì)成各種形式，除必須考慮管束能在設(shè)備內(nèi)自由移動(dòng)外，還必須考慮到浮頭部分的檢修、安裝和清洗的方便。

在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮浮頭管板的外徑Do。該外徑應(yīng)小于殼體內(nèi)徑Di，一般推薦浮頭管板與殼體內(nèi)壁的間隙b1=3~5mm。這樣，當(dāng)浮頭出的鉤圈拆除后，即可將管束從殼體內(nèi)抽出。以便于進(jìn)行檢修、清洗。浮頭蓋在管束裝入后才能進(jìn)行裝配，所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮保證浮頭蓋在裝配時(shí)的必要空間。

鉤圈對(duì)保證浮頭端的密封、防止介質(zhì)間的串漏起著重要作用。隨著浮頭式換熱器的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展，以及長期以來使用經(jīng)驗(yàn)的積累，鉤圈的結(jié)構(gòu)形式也得到了不段的改進(jìn)和*。

鉤圈一般都為對(duì)開式結(jié)構(gòu)，要求密封可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、便于制造和拆裝方便。

浮頭式換熱器以其高度的可靠性和廣泛的適應(yīng)性，在長期使用過程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，不斷促進(jìn)了自身的發(fā)展。故迄今為止在各種換熱器中仍占主導(dǎo)地位。

浮頭式換熱器優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)

（1）管束可以抽出，以方便清洗管、殼程；

（2）介質(zhì)間溫差不受限制；

（3）可在高溫、高壓下工作，一般溫度小于等于450度，壓力小于等于6.4兆帕；

（4）可用于結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)合；

（5）可用于管程易腐蝕場(chǎng)合。 

缺點(diǎn)

（1）小浮頭易發(fā)生內(nèi)漏；

（2）金屬材料耗量大，成本高20%；

（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜

浮頭式換熱器制造工藝：

選取換熱設(shè)備的制造材料及牌號(hào)，進(jìn)行材料的化學(xué)成分檢驗(yàn)，機(jī)械性能合格后，對(duì)鋼板進(jìn)行矯形，方法包括手工矯形，機(jī)械矯形及火焰矯形。

備料--劃線--切割--邊緣加工（探傷）--成型--組對(duì)--焊接--焊接質(zhì)量檢驗(yàn)--組裝焊接--壓力試驗(yàn)

浮頭式換熱器質(zhì)量檢驗(yàn)：

化工設(shè)備不僅在制造之前對(duì)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，而且在制造過程中要隨時(shí)進(jìn)行檢查。

浮頭式換熱器特點(diǎn)：

浮頭式換熱器的一端管板固定在殼體與管箱之間，另一端管板可以在殼體內(nèi)自由移動(dòng)，這個(gè)特點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)能看出來。這種換熱器殼體和管束的熱膨脹是自由的，管束可以抽出，便于清洗管間和管內(nèi)。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高（比固定管板高20%），在運(yùn)行中浮頭處發(fā)生泄漏，不易檢查處理。浮頭式換熱器適用于殼體和管束溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的條件。

浮頭式換熱器故障及對(duì)策：

在生產(chǎn)過程中，由于浮頭式換熱器的管板受水分沖刷、氣蝕和微量化學(xué)介質(zhì)的腐蝕，管板焊縫處經(jīng)常出現(xiàn)滲漏，導(dǎo)致水和化工材料出現(xiàn)混合，生產(chǎn)工藝溫度難以控制，致使生成其它產(chǎn)品，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品等級(jí)。冷凝器管板焊縫滲漏后，企業(yè)通常利用傳統(tǒng)補(bǔ)焊的方法進(jìn)行修復(fù)，管板內(nèi)部易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，且難以消除，致使其它換熱器出現(xiàn)滲漏，企業(yè)通過打壓，檢驗(yàn)設(shè)備修復(fù)情況，反復(fù)補(bǔ)焊、實(shí)驗(yàn)，2～4人需要幾天時(shí)間才能修復(fù)完成，使用幾個(gè)月后管板焊縫再次出現(xiàn)腐蝕，給企業(yè)帶來人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，生產(chǎn)成本的增加。通過高分子復(fù)合材料的耐腐蝕性和抗沖刷性，通過提前對(duì)新?lián)Q熱器的保護(hù)，這樣不僅有效治理了新?lián)Q熱器存在的焊縫和砂眼問題，更避免了使用后化學(xué)物質(zhì)腐蝕換熱器金屬表面和焊接點(diǎn)，在以后的定期維修時(shí)，也可以涂抹高分子復(fù)合材料來保護(hù)裸露的金屬；即使使用后出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象，也可以通過技術(shù)及時(shí)修復(fù)，避免了長時(shí)間的堆焊維修影響生產(chǎn)。正是由于此種精細(xì)化的管理，才使得換熱器滲漏問題出現(xiàn)的概率大大降低，不僅降低了換熱器的設(shè)備采購成本，更保證了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)時(shí)間，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。