在设计这类换热器时,其结构比较简单、紧凑、造价便宜,但管外不能机械清洗。此种换热器的管束连接在管板上,管板分别焊在外壳两端,并在其上连接有顶盖,顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时,管子和管板与外壳的连接都是刚性的,而pipe内pipe外是两种不同温度的流体。当Pipe壁与壳壁温差较大时,由于两者的热膨胀不同,产生了很大的温差应力,以至Pipe扭弯或使Pipe从pipe board上松脱,甚至毁坏换热器。
为了克服温差应力必须有温差补偿装置,一般在Pipe壁与壳壁温度相差50℃以上时,为安全起见,换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与Pipe壁温差低于60~70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚,难以伸缩,失去温差补偿的作用,就应考虑其他结构。
折叠浮头式换热器的一块Pipe板用法兰与外壳相连接,一块不与外壳连接,以使Pipe受热或冷却时可以自由伸缩,但这块 Pipe 板上连接一个顶盖,因此称之为浮头,所以这种换热器叫做浮头式换热器。这类设备优点是:能拉出以便清洗;而且,当两种介质之间的温度差异大时,不会因 Pipe 与 壁体间 的扩张量不同而产生额定的干燥力量。这就是为什么它被用于处理那些对密封性要求极高但又需要良好性能的人们所选用的设备。而缺点则是其构造复杂,从而导致成本更高。
折叠填料函式这类系统虽然比浮头式更简洁,更经济实惠,但是它们也存在一些局限性,比如说,它们无法进行内部维护,因为他们依赖的是通过填充材料来确保有效运行。如果这些填充材料损坏或者因为某些原因发生变形,那么整个系统都会受到影响,而且由于没有足够空间进行内部维修,这可能导致更多的问题。在使用中还要小心翼翼,因为如果操作不当,有可能造成危险,如泄露易燃易爆气体等情况。
因此,在选择适合自己的具体需求之前,我们需要仔细权衡不同的替代方案以及它们各自带来的利弊,同时也要确保我们的选择符合我们预期中的所有标准和条件。