优点为:结构简 单、管板有管子支承,比较 薄,管子方便更换清洗。 缺点:管外清洗困难,热应 力比较大。它适用于壳体与 管子温差小的场合;当壳体 与管子温差大时,可在壳体 上设置膨胀节,以减小两者 因温差而产生的热应力。 2012-12-2Qingdao university 两端管箱一个是固定的,另一个则是浮动的;设计目的为: 管束可从壳体内抽出,便于 清洗; 管束可自由伸缩,消除了热应力。 适用于壳体与管束间温差大且需经常进行管 内外清洗的场合。 缺点:该设备结构复杂,造价高,排管数少, 增大了旁路流路,影响了热效率,而且浮头 处的泄露不易发现。 2012-12-2Qingdao university 2012-12-2Qingdao university technology10 可弥补浮头式换热器结构复杂、造价高的不足,同时又保留换热管束可以抽出,热应力 可以消除的优点。这种换热器只有一块管板, 换热管弯成U形,管子的两端均固定在这一块 管板上,中间用分程隔板隔开。 该换热器中间空隙较大,易短路,内层换 热管一旦发生泄漏,只能堵塞而不能更换,只 适合于管壳程温差较大的场合。 2012-12-2Qingdao university technology11 2012-12-2Qingdao university technology12 是浮头式换热器的一种改型结构,它把原置于壳程内部的浮头移至体外,用填料函来密封壳 程内介质的外泄。因此由原先的静密封改为了 动密封,易发生泄漏。 2012-12-2Qingdao university technology13 第二节 管壳式换热器的主要零部件 、壳体固定管板换热器的管束与管板、管束与 壳体均为刚性连接,在工作时,若管束壁温 与壳体壁温存在较大温差,就会产生温差应 力,再与介质压力产生的应力叠加起来,可 能会造成管子的弯曲或使管子与管板连接处 发生泄漏,甚至会使壳体或管子上的应力超 过许用应力或造成管子从管板上拉脱。因此, 必须对管子、壳体进行轴向受力分析与轴向 力校核。 2012-12-2Qingdao university technology14 2012-12-2Qingdao university technology15 管程压力 2012-12-2Qingdao university technology16 管子的伸长量: 2012-12-2Qingdao university technology17 换热器在装配时,管束与壳体的壁温均为 ,长度为L,操作时管束与壳体的壁温分 别为 由于管束与壳体是刚性连接,管束与壳体的实际伸长量必为同一数值。一般 ,显然壳体被拉伸,产生拉应力,管束被压缩,产生压应力。此拉压应力就是温差应力(热应力)。温差使壳体被拉长的总拉伸力应等于所有管子被压缩的总压缩力,总拉 伸力(总压缩力)称为温差轴向力,用