简述U型管换热器中管板与管壳程的连接结构.docx

简述 U 型管换热器中管板与管壳程的连接结构U 型管换热器是一种管壳式换热器， 其管束由不同弯头半径的 U 型管组成，两端固定在同一管板上。为什么管束和壳体之间不会产生温差应力，因为每个 U 形管可以自由伸缩。壳体内设有挡板和纵向隔板，挡板由拉杆固定，纵向隔板为矩形平板，安装方向与传热管平行，以增加壳程介质的流量，其结构比固定管板换热器复杂，比浮头式换热器简单。它只有一块管板，管子两端固定在同一块管板上，热补偿性能好，无热应力，管子采用双管程，流程长，承压能力强，传热性能好，流量大，管束可从壳体中抽出，便于维护和清洗，造价便宜，结构简单。它的优点是可以通过尾部自由浮动来解决温差应力问题， 是一种可以在高温、高压、高温差下使用的换热器，可以通过抽芯来清洗，所以在石油化工行业应用广泛。 管板和壳程之间连接的常见结构是两个设备法兰夹持一个管板，在这种结构中，螺栓力对管板两侧的法兰作用力是相等的，要求用较大的螺栓载荷设计，因为螺栓设计要考虑管板两侧的情况。当管板两侧的设计压力不同时，垫片压紧力也不同，在运行状态下，螺栓力等于垫片压紧力加上介质压力产生的轴向力。 高压侧轴向力较大， 垫片压紧力较小， 低压侧正好相反。 假设螺栓在运行状态下拧紧，较低侧先达到密封要求，当两侧压力差较大时，在高压侧还没有达到密封要求时，低力侧的垫片可能已经被压坏了，所以很容易泄漏。为了解决 U 型管换热器在大压差条件下的密封问题， 可以在管板增加部分开螺栓孔，螺栓上设有凸台，螺栓、垫片和法兰可根据双方要求设计。增加的厚度必须满足具有较高压力的侧密封的螺栓力要求，在预紧过程中，应先密封高压侧，再密封低压侧。