




管壳式换热器
管板
根据管板与管箱、壳体的连接结构,管板可分为:
a) 延长部分兼作法兰的固定管板。
b) 不兼作法兰,且与壳程、管程筒体焊成一体的固定管板。
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,为避免壳体和换热管拉伸***,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,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,不会突然,不易有***性。
膨胀节的设置
在固定管板换热器中,由于管程内流体与管程流体之间具有温差,而换热器和壳体与管版固定连接,这样在使用状态时,壳体与管子之间有膨胀差存在,壳体和管子受 到轴向载荷。为了避免壳体和换热器***、换热器失稳、换热管从管板上拉脱,就应设置膨胀节,以降低壳体和换热器的轴向载荷。
一般在壳体和换热器壁温差较大时,需考虑设置膨胀节,在管板计算中,按有温差的各种共况计算出σt、σc 、q ,其中有一个不合格时,就需增加膨胀节。
σt——换热管轴向应力
σc——壳程圆筒轴向应力
q——换热管与管板连接的拉脱力