壳管式换热器的主要部件与结构详解｜新手工程师入门指南

壳管式换热器（Shell and Tube Heat Exchanger）是化工、石化以及能源工业中最常见的一种换热设备。
了解其基本结构与主要部件，不仅是设计的第一步，也是在维修与故障分析中必不可少的基础。

本文将以简明易懂的方式，介绍壳管式换热器的核心组成部分，包括壳体、管束、管板、封头、折流板等，并说明它们在传热过程中的作用。无论你是刚入行的工程师，还是希望更深入理解设备结构的学生，这篇文章都能帮助你快速掌握关键知识。

🧩 壳管式换热器的主要部件

壳管式换热器由外部的壳体（Shell）和内部的管束（Tubes）组成，两种不同温度的流体分别在壳程和管程中流动，实现热量交换。

主要部件如下：

• 管子（Tube）：主要的传热元件，流体在管内流动。
• 管板（Tube Sheet）：用于固定管子，并确保壳程与管程的密封。
• 封头 / 端盖（Bonnet）：连接管程流体的入口与出口。
• 壳体（Shell）：包覆管束，形成另一种流体的流道。
• 折流板（Baffle）：控制壳程流体流动方向，提高传热效率。
• 拉杆与间隔件（Tie Rod & Spacer）：保持折流板间距，确保结构稳定。
• 法兰与垫片（Flange & Gasket）：密封与连接部件。

🧱 壳管式换热器的整体结构

壳管式换热器主要由封头部分和壳体部分两大区块组成。
常见配置是：

在化工厂中，壳管式换热器常用于冷凝器或再沸器。冷却为主，加热为辅。

🔩 管束与管板——换热器的核心

“管”是整个换热器的核心。大量管子按一定排列固定在两端的管板上，形成管束。
传热面积由管的外表面积决定，因此小管径、薄壁通常有利于提高传热效率。

管子与管板通常采用焊接或胀接结合。为了避免缝隙腐蚀，焊接后还需进行胀管（Expanding）处理，使接触更加紧密。

⚙️ 封头

封头用于引导流体进入管程。
它通常通过法兰与管板连接，并用垫片密封。
由于封头内部容易积液，设计时应在底部设置排液口，防止液体滞留。

🧠 壳体与折流板

壳体用于容纳管束并让壳程流体流动。
固定管板式换热器（Fixed Type）结构简单，但清洗壳程较困难，因此壳侧应尽量通入清洁介质。

为提高壳侧流体的扰动与传热效率，壳内设置折流板（Baffle）。
折流板通常有开口结构，使流体呈“S”型或“之”字形流动，从而提升换热性能。

折流板通过**拉杆（Tie Rod）与间隔件（Spacer）**固定在适当位置，以保持间距与强度。

结论

通过本文，你了解了壳管式换热器的基本组成与工作原理。
掌握这些部件——壳体、管束、管板、封头、折流板的功能与布局——是化工设备设计与维护的基础。
理解结构之后，再阅读工程图或处理现场问题都会变得更加容易。