管壳式换热器

波形膨胀节

在固定管板换热器中，为避免壳体和换热管拉伸破坏，换热管失稳，换热管从管板上拉脱，因此，必须在壳体中间设一挠性补偿元件——膨胀节，以降低壳体与换热管的轴向载荷，且可降低热膨胀差所引起的管板应力，从而适当地减薄管板厚度。

换热器用膨胀节的型式

膨胀节的形式较多，按截面的形状，有U 型、Ω形，S 型等，在固定管板式换热器中，采用也普遍的是U 形波形膨胀节。

U 形膨胀节主要由波形管、直边段两部分组成，需要时还可能设内衬筒，加强环等，见图所示：

换热器用膨胀节也可分为单层和多层膨胀节

a) 对于固定管板换热器，在保证设计要求的承载能力，咸宁管壳式换热机组型号，补偿呈刚度和疲劳寿命的前提下，应优先选用单层波形膨胀节。

b) 在下列情况子下，可选用多层波形膨胀节

1）须承受较高压力，且要求较大的位移补偿能力；

2）承受较高的疲劳寿命的要求；

采用多层波形膨胀节结构的特点如下：

1) 柔性好，补偿能力高；

2) 疲劳寿命比单层结构高（国外资料介绍是单层的6 倍）；

3) 结构紧凑，节省材料；

4) 在高压情况下，可拆卸管壳式换热机组型号，不会突然，不易有危险性。

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固定管板换热器的结构

根据管板的使用功能（用途），管板分为：

a) 固定管板换热器的固定管板；

b) 浮头换热器的固定管板和浮动式管板；

c) U 形管式换热器的固定管板；

d) 板换热器的板；

e) 薄管板。

波形膨胀节

在固定管板换热器中，立式管壳式换热机组型号，为避免壳体和换热管拉伸破坏，换热管失稳，换热管从管板上拉脱，因此，必须在壳体中间设一挠性补偿元件——膨胀节，以降低壳体与换热管的轴向载荷，且可降低热膨胀差所引起的管板应力，从而适当地减薄管板厚度。

换热器用膨胀节的型式

换热管的排列形式

换热管标准的排列形式见图

a） 三角形

三角形排列（包括正三角形排列和转角三角形排列）是为普遍的排列形式，特别是用在壳程介质较清洁，换热管外不需要清洗的固定管板换热器中。

b） 正方形排列

正方形排列一般多用于需对换热管外进行清洗的浮头换热器和U 形管换热器中。

c） 正三角形排列和转角正方形排列（见图a、d），在传热上称为错列，介质流动时可形成湍流，对传热有利。而转角三角形和正方形排列（见图b、c）在传热上称为直列，介质流动时有一部分是层流，对传热有不利影响。

因此，对于无相变的换热器，因其传热与介质流动状态关系较大。故宜采用正三角形或转角正方形排列。对于有相变的冷凝器，因为传热与介质的流动关系较小，仅与管壁凝液流动方向的关系较大，一般可采用转角三角形和正方形排列。

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