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在(zai)什(shen)么情況(kuang)下應該使用膨脹節
在固定管(guan)板(ban)換(huan)熱(re)器中(zhong)，殼體與換(huan)熱(re)管(guan)之間(jian)是剛性連接，操作狀態下(xia)，由于管(guan)壁與殼壁溫差(cha)將引起溫差(cha)應力，溫差(cha)應力可能會引起換(huan)熱(re)管(guan)拉脫或(huo)管(guan)束(shu)失穩，因此，當(dang)熱(re)膨(peng)脹變(bian)形差(cha)很大時，必須設置膨(peng)脹差(cha)補償元件———膨脹節。
是(shi)否設(she)(she)置膨脹(zhang)節(jie)，需要(yao)針對換(huan)熱(re)(re)器具體的(de)設(she)(she)計(ji)(ji)參數，通過計(ji)(ji)算(suan)，求得的(de)應(ying)力水平加(jia)以(yi)權衡，再予判定(ding)。歷史上一(yi)(yi)些資料中，受計(ji)(ji)算(suan)手段的(de)限(xian)制，通過簡單粗(cu)略的(de)計(ji)(ji)算(suan)求得圓筒或換(huan)熱(re)(re)管(guan)(guan)的(de)軸向(xiang)應(ying)力是(shi)否超過某(mou)一(yi)(yi)規定(ding)值來判斷是(shi)否設(she)(she)置膨脹(zhang)節(jie)，這(zhe)是(shi)不合理的(de)，他們假定(ding)管(guan)(guan)板是(shi)絕對剛性的(de)，管(guan)(guan)束(shu)中的(de)每根換(huan)熱(re)(re)管(guan)(guan)都處在(zai)同樣的(de)拉、壓狀態，這(zhe)與管(guan)(guan)板與管(guan)(guan)束(shu)的(de)實(shi)際受力情況相差甚遠。
另外，有些設計人(ren)員甚(shen)至更(geng)粗略(lve)的(de)通過(guo)管(guan)、殼(ke)程(cheng)的(de)操作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)差(cha)(cha)、或是設計溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)差(cha)(cha)是否(fou)超過(guo)某一規定值（如(ru)大(da)于(yu)50℃），來判斷是否(fou)需要設置(zhi)膨脹節，這也是不(bu)正確的(de)，因為(wei)操作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)差(cha)(cha)和設計溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)差(cha)(cha)并(bing)不(bu)等同(tong)于(yu)金屬溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)差(cha)(cha)，更(geng)不(bu)能代替換(huan)熱(re)管(guan)和殼(ke)程(cheng)圓(yuan)(yuan)筒之間(jian)的(de)熱(re)膨脹差(cha)(cha)。特別是在(zai)兩種材料不(bu)同(tong)時(shi)（如(ru)換(huan)熱(re)管(guan)為(wei)不(bu)銹鋼，殼(ke)程(cheng)圓(yuan)(yuan)筒為(wei)碳鋼時(shi)），因兩者的(de)線膨脹系數相差(cha)(cha)很大(da)，在(zai)極(ji)端情(qing)況下可能會出現：管(guan)殼(ke)程(cheng)之間(jian)的(de)金屬溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)差(cha)(cha)很大(da)，然而熱(re)膨脹差(cha)(cha)為(wei)零；管(guan)殼(ke)程(cheng)之間(jian)的(de)金屬溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)差(cha)(cha)很小或為(wei)零，而其熱(re)膨脹差(cha)(cha)很大(da)。
因此，在(zai)管(guan)(guan)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)計(ji)算中(zhong)按有(you)溫(wen)差的(de)(de)(de)各種工況計(ji)算出殼(ke)體軸(zhou)向應力(li)(li)σc、換(huan)熱(re)(re)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)軸(zhou)向應力(li)(li)σt、換(huan)熱(re)(re)管(guan)(guan)與(yu)管(guan)(guan)板(ban)(ban)之間的(de)(de)(de)拉(la)脫力(li)(li)q中(zhong)，有(you)一個(ge)不能(neng)(neng)滿足強(qiang)度(du)(du)（或穩定）條件(jian)時(shi)，就(jiu)(jiu)需要設(she)(she)(she)置膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節。在(zai)固定管(guan)(guan)板(ban)(ban)式(shi)換(huan)熱(re)(re)器中(zhong)設(she)(she)(she)置膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節，殼(ke)體的(de)(de)(de)軸(zhou)向剛度(du)(du)大(da)大(da)降(jiang)低，從而(er)大(da)大(da)降(jiang)低管(guan)(guan)板(ban)(ban)周(zhou)邊的(de)(de)(de)橫剪力(li)(li)和彎矩(ju)，達到極大(da)地(di)緩和管(guan)(guan)板(ban)(ban)應力(li)(li)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。即可(ke)使較小的(de)(de)(de)管(guan)(guan)板(ban)(ban)厚(hou)度(du)(du)滿足設(she)(she)(she)計(ji)要求(qiu)。此法(fa)對降(jiang)低管(guan)(guan)板(ban)(ban)與(yu)管(guan)(guan)子間的(de)(de)(de)拉(la)脫力(li)(li)也極為(wei)有(you)效。因此在(zai)管(guan)(guan)殼(ke)熱(re)(re)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)差大(da)的(de)(de)(de)情(qing)況下，設(she)(she)(she)置膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節是十分(fen)必要和經濟的(de)(de)(de)。在(zai)管(guan)(guan)板(ban)(ban)強(qiang)度(du)(du)校核計(ji)算中(zhong)，當管(guan)(guan)板(ban)(ban)厚(hou)度(du)(du)確定之后(hou)，不設(she)(she)(she)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節時(shi)，有(you)時(shi)管(guan)(guan)板(ban)(ban)強(qiang)度(du)(du)不夠，設(she)(she)(she)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)節后(hou)，管(guan)(guan)板(ban)(ban)厚(hou)度(du)(du)可(ke)能(neng)(neng)就(jiu)(jiu)滿足要求(qiu)，這時(shi)，可(ke)設(she)(she)(she)膨脹節以(yi)減薄管板，但要(yao)從材料消耗、制造難易(yi)、安全及經濟效果等綜(zong)合評估而(er)定。
轉載(zai)請(qing)注(zhu)明：遼寧天安(an)容器