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换热器类别的确定以及相关的技术要求

TSG 21-2016 A1.3.2规定：多腔压力容器（如热交换器的管程和壳程、夹套压力容器等）应当分别对各压力腔进行分类，划分时设计压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积；以各压力腔的高类别作为该多腔压力容器的类别并且按照该类别进行使用管理，但是应当按照每个压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。

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在各类换热器的制造与使用中，管壳式换热器占据着核心的地位，原因在于其耐高温高压、传热系数高、安装方便、结构紧凑、生产成本低等特点。同时，因为其结构的多样性以及应用要求的复杂性原因，从而引起换热器各种形式的失效情况。如：换热管与管板之间的连接处容易出现失效，筒体与管板之间的焊缝处也容易失效。换热管出现振动现象、热应力或是附加应力以及工作媒介的腐蚀性等情况均会导致换热器部分或是整体性的失效后果。

1、换热管与管板之间的连接

机械滚胀法

机械滚胀法，一般会造成换热管出现过胀或是欠胀的情况， 换热管的内壁容易出现加工硬化现象。如下图1所示为胀接方式，主要应用在*拉脱能力和密封性高的环境中，不可以在高温环境中工作。在出现温差改变时，胀接位置的残余应力会慢慢消失，降低了*拉脱力和密封性能，从而造成换热管和管板之间连接的失效。它的优点在于胀接的结构比较简单，有利于换热管的更换和修补，盘管管壳式换热器价格，通常运用在设计压力不高于4.0 MPa以及设计温度不高于300 ℃的条件下。

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管壳式换热器虽然在换热效率、紧凑型和金属材料的消耗量等方面不及其他新型换热器，但是它具有结构坚固、可靠性高、适应性大、材料范围广等优点，因此仍然被广泛地应用在炼油、化工和石油化工及其他行业里。

管壳式换热器按管板和壳体及其配合部分的形式大致可分为固定管板式、浮头式、U形管式、填料涵式、釜式、高压绕管式及管板式等几种。随着科技的不断更新，已推出了新型的****换热器，如折流杆换热器和新结构****换热器等。

管壳式换热器的结构设计，必须考虑很多因素，如压力、温度、壁温差、结垢情况，流体性质及检修与清理等。通过各种因素的综合考虑及比较来选择某一种合适的结构形式。

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