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U型管換熱器的優(yōu)勢(shì)及其彎管段壁厚的計(jì)算

U型管換熱器常被用于化工設(shè)備中，作為為管殼式換熱器的一種，它是根據(jù)介質(zhì)的種類、壓力、溫度、污垢和其他條件，管板與殼體的連接的結(jié)構(gòu)型式特點(diǎn)，管傳熱管的形狀與傳熱條件，造價(jià)，維修檢查方便等情況來選擇設(shè)計(jì)而成的，它的管子呈U型。

U型管換熱器是將管子彎成U型，管子兩端固定在同一塊管板上。由于殼體和管子分開，因此使得管束可以自由伸縮，不會(huì)因管壁、殼壁之間的溫度差而產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱補(bǔ)償性好。

加上U型管換熱器的管程為雙管程，所以它呈現(xiàn)出流程較長(zhǎng)，流速較高，傳熱性能好，承壓能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因U型管換熱僅有一塊管板，且無浮頭，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)比其他換熱器便宜，管束可以從殼體內(nèi)抽出，管外便于清洗，但管內(nèi)清洗困難，所以管內(nèi)的流體必須是情節(jié)及不易結(jié)垢。

通常情況下，換熱器中的換熱管的壁厚與工藝傳熱計(jì)算有關(guān)，但U型管換熱器中的U形管需要通過長(zhǎng)管彎制而成，一般U形管彎管段的彎曲半徑R應(yīng)不小于兩倍的換熱管外徑。

U形管在彎制過程經(jīng)過中，U形管彎管段必然會(huì)造成換熱管圓度發(fā)生偏差和換熱管的壁厚的減薄，除在彎制過程中保證換熱管圓度偏差外，在彎制前必須計(jì)算彎制后彎管段的小壁厚能承受壓力要求的厚度。

計(jì)算的時(shí)候，先按小的半徑計(jì)算彎管壁厚，如計(jì)算出厚度不比直管段壁厚厚，所有U型管換熱器U形彎管段均取直管段的壁厚。如按小的半徑計(jì)算彎管壁厚，計(jì)算出厚度比直管段壁厚厚，則按半徑從小到大分別計(jì)算U形彎管段壁厚，直至U形彎管段壁厚小于等于直管段的壁厚。

由于U型管換熱器中的U型管彎管部分曲率不同，管子長(zhǎng)度不一，因而物料分布不如固定管板式換熱器均勻。管子因滲漏而堵死后，將造成傳熱面積的損失，因此必須避免管子發(fā)生問題