浮頭式換熱器

　　浮頭式換熱器的一端管板與殼體固定，而另一端的管板可在殼體內(nèi)自由浮動(dòng)，見下圖1。殼體和管束對熱膨脹是自由的，故而兩種介質(zhì)的溫差較大時(shí)，管束與殼體之間不產(chǎn)生溫差應(yīng)力。浮頭端設(shè)計(jì)成可拆結(jié)構(gòu)，使管束有容易地插入或抽出殼體（也可設(shè)計(jì)成不可拆的），這樣為檢修、清洗提供了方便。但該換熱器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且浮動(dòng)端小蓋在操作時(shí)無法知道泄漏情況，因此在安裝時(shí)特別注意其密封。

　　浮頭式換熱器的浮頭部分結(jié)構(gòu)，按不同的要求可設(shè)計(jì)成各種形式，除必須考慮管束能在設(shè)備內(nèi)自由移動(dòng)外，還必須考慮到浮頭部分的檢修、安裝和清洗的方便。圖2所示結(jié)構(gòu)，其浮頭部分雖可以自由移動(dòng)，但管束不能抽出殼休。優(yōu)點(diǎn)是在相同的殼體直徑下，布管數(shù)多，換熱面積增加，但對于換熱管外壁要求經(jīng)常清洗的情況，不宜采用此結(jié)構(gòu)形式。

　　圖3所示為鉤圈結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮浮頭管板的外徑Do。該外徑應(yīng)小于殼體內(nèi)徑Di，一般推薦浮頭管板與殼體內(nèi)壁的間隙b1=3~5㎜。這樣，當(dāng)浮頭處的鉤圈拆卸后，即可將管束從殼體內(nèi)抽出，以便進(jìn)行檢修、清洗。浮頭蓋需在管束裝入后才能進(jìn)行裝配，所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮保證浮頭蓋在裝配時(shí)的必要空間。

　　鉤圈對保證浮頭端的密封、防止介質(zhì)間的串漏起著重要作用。隨著浮頭式換熱器的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展，以及長期以來使用經(jīng)驗(yàn)的積累，鉤圈的結(jié)構(gòu)形式也得到了不斷的改進(jìn)和完善。
　　鉤圈一般都為對開式結(jié)構(gòu)，要求密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、便于制造和拆裝方便。
　　目前鉤圈的常用形式見圖4。圖4（a）為A型鉤圈，在20世紀(jì)50年代及以前的浮頭式換熱器中采用較多。鉤圈厚度通過強(qiáng)度計(jì)算決定。由于鉤圈底部距浮頭管板較遠(yuǎn)，使得浮頭端殼程介質(zhì)的死角增大，減少管束的有效傳熱面積。圖4（b）為B型鉤圈，為國外引進(jìn)型式，鉤圈厚度根據(jù)浮頭管板厚度加上經(jīng)驗(yàn)值決定。一般B型鉤圈厚度較A型鉤圈厚度薄。上緊浮頭的雙頭螺柱，A型較B型長，螺柱的穩(wěn)定性也差。A型結(jié)構(gòu)浮頭管板和鉤圈的斜槽均采用12°。而B型結(jié)構(gòu)由于浮頭管板和鉤圈的斜槽采用不同的傾角，管板斜槽斜度18°，而鉤圈為17°，鉤部厚度為30㎜。管板外徑與鉤圈內(nèi)徑的間隙控制在0.25~0.4㎜。這樣在上緊螺柱時(shí)，間隙將消失而使管板對鉤圈起到支撐并控制鉤圈轉(zhuǎn)角的作用，既保證螺柱的彎曲變形在允許范圍內(nèi)，又保證有效密封作用。

　　圖5所示結(jié)構(gòu)為管束裝入或抽出時(shí)，不需先將浮頭部分拆除，檢修、安裝及清洗等工作均可在殼體外進(jìn)行，比較方便。但是該結(jié)構(gòu)的殼體直徑要比上述浮頭換熱器增大。浮頭處結(jié)構(gòu)可做成圖5（a）和（b）兩種形式。

　　圖6是浮頭換熱器中又一種形式，它是一種單程浮頭換熱器，在管程出口處采用填料函結(jié)構(gòu)。圖6（a）的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮浮動(dòng)一端的管板外徑小于殼體內(nèi)徑，以便管束可以在殼體內(nèi)抽出。在浮頭頭蓋相連接的出口管，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)，以利安裝與制造。