如图所示。u形管换热器每根管子都弯成U形，进出口分别安装在同一管板的两侧，封头 用隔板分成两室。每根管子可以自由伸缩，而与其管子和壳体 无关。这种型式换热器的结构比较简单，质量}s，但管程不易 清洗，只适用于洁净且不易结垢的铆料，如高压气体的换热
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U形管换热器仅有一个管板，管子两端均固定于同一管板上，管子可以自由伸缩，无热应力，热补偿性能好；管程采用双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好，承压能力强，管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。
由于受弯管曲率半径的限制，其换热管排布较少，管束最内层管间距较大，管板的利用率较低，壳程流体易形成短路，对传热不利。当管子泄漏损坏时，只有管束外围处的U形管才便于更换，内层换热管坏了不能更换，只能堵死，而且坏一根U形管相当于坏两根管，报废率较高。
如图所示。u形管换热器每根管子都弯成U形，进出口分别安装在同一管板的两侧，封头 用隔板分成两室。每根管子可以自由伸缩，而与其管子和壳体 无关。这种型式换热器的结构比较简单，质量}s，但管程不易 清洗，只适用于洁净且不易结垢的铆料，如高压气体的换热
U形管换热器 U形管换热器是将管子弯成U形，管子两端固定在同一块管板上的换热器。壳体与管子分开，可不考虑热膨胀。因U形管式换热器仅有一块管板，且无浮头，所以结构简单，造价比其他换热器便宜，管束可以从壳...
U形管换热器 U形管换热器是将管子弯成U形，管子两端固定在同一块管板上的换热器。壳体与管子分开，可不考虑热膨胀。因U形管式换热器仅有一块管板，且无浮头，所以结构简单，造价比其他换热器便宜，管束可...
结构简单，只有一个管板，密封面少，运行可靠，造价低；管束可抽出，管间（壳程）清洗方便。质量轻，适用于高温和高压的场合。
U型管式换热器的主要结构包括管箱、筒体、封头、换热管、接管、折流板、防冲板和导流筒、防短路结构、支座及管壳程的其他附件等。
1、普通换热管
用于传热的换热管通常采用较高级冷拔换热管和普通级冷拔换热管，前者适用于无相变的传热和易振动场合，后者适用于重沸、冷凝传热和无振动的一般场合。
换热管的形式多种多样，光滑管是最传统的形式，因它具有制造容易、单位长度成本低等优点，在当前应用中最为普遍。管子应能承受一定的温差与应力，当管程和壳程流体具有腐蚀性时，管子还应具备抗腐蚀能力。
换热管的长度推荐采用以下系列：1.0m，1.5m，2.0m，2.5m，3.0m，4.5m，6.0m，7.5m，9.0m，12.0m。对于一定的换热面积，较长的换热管是比较经济的，所以工程上的换热器大致是细长形的结构。但换热管过长，将不利于换热器的安装与维护。
管子的材料来源很广，有碳钢、不锈钢、铝、铜、黄铜及其合金、铜镍合金、镍、钦、石墨、玻璃等及其他特殊材料。换热管除采用单一材料制造外，为满足生产要求，也常采用复合管。
2、高效换热管
为了同时扩大管内、外的有效传热面积或强化传热，最大程度地提高管程的传热系数，将换热管的内外表面轧制成各种不同的表面形状，或在管内插入扰流元件，使管内、外流体同时产生湍流，提高换热管的性能，现已开发出多种高效换热管。根据换热管形状和强化传热机理，可划分为表面粗糙管、翅片管、自支撑管、内插件管等类型。
多数高效换热管在管内和管外同时都具有强化传热作用。根据不同工况，采用高效换热管与新型管束支撑物的不同组合，可达到比较理想的传热效果。
管束是一组合件。由管子、折流元件、管板、拉杆、定距管等组装而成。管束将数以百计的管子固定为一个整体，折流元件可以是折流板、折流杆(或折流栅)及其他方式，固定在管板上的拉杆和定距管保持折流元件之间的距离。
为方便管束从换热器中拉出进行维护，管束的重量不能太大，同时应允许污垢的累积和沉淀物的形成。管束不能填满整个壳体，管束与壳体之间的间隙会有旁路流体流过，为改善间隙处的流动状态，应考虑设置密封条或流体再分布装置。
管板是管壳式换热器最重要的零部件之一。大多数管板是圆形的平板，钻孔后排布换热管，承受管程、壳程压力和温度的作用，将管程和壳程的流体分隔。管板的成本直接左右整台换热器的成本，管板的安全可靠也是换热器正常运行的重要保障。
管板是壳程与管程的屏障，当换热介质无腐蚀或腐蚀轻微时，一般采用低碳钢、低合金钢制造或锻造管板。换热介质有腐蚀性时，管板应采用耐腐蚀材料，如不锈钢。但当管板厚度较大时，整体不锈钢管板价格昂贵。工程上往往采用复合钢板。
壳体直径较大的管壳式换热器大多采用管箱结构。管箱位于换热器的两端，其作用是把从管道输送来的流体均匀地分布到各换热管和把管内流体汇集在一起送出换热器。在多管程的管壳中，管箱还起到改变流体流向的作用。
管箱的结构形式主要由换热器是否需要清洗或管束是否需要分程等因素来决定。大致有封头型、筒型两种基本类型。
换热器中，管板是管程、壳程的屏障，与管板直接相连的有壳体、管箱和管子。管板与壳体的连接形式分为不可拆式和可拆式，前者如固定管板式换热器中管板与壳体的连接。后者如U形管式、浮头式及填料函式和滑动管板式的换热器管板与壳体的连接。不可拆式的连接。将壳体与管板直接焊在一起；可拆式的连接，管板本身通常不直接与壳体接触，而是通过法兰与壳体间接相连或是由连接在壳体与管箱上的两法兰夹持固定。
U形管式换热器结构比较简单、价格便宜、承压能力强，适用于管、壳壁温差较大或壳程介质易结垢需要清洗、又不适宜采用浮头式和固定管板式的场合。特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。
U形管换热器计算公式
U形管换热器计算公式
3 计算 3.1 筒体和封头壁厚计算及校核 3.1.1 前端管箱筒体壁厚计算 2 c i t c p D p 式中： cp —设计压力 M P a iD —设备内径 mm —焊接接头系数 t —设计温度下材料的许用应力 M P a 计算厚度 3.0 500 2 170 0.85 3.0 5.24mm 设计厚度 2d C 5.24 1.5 6.74mm 名义厚度 1n d C 6.74 0 12mm 有效厚度 1 2e n C C 12 1.5 0 10.5mm 3.1.2 前端管箱封头壁厚计算 换热器封头选用标准椭圆型封头 2 0.5 c i t c KP D P 式中： K—封头形状系数 cp —设计压力 M P a iD —设备内径 mm —焊接接头系数 t —设计温度下材料的许用应力 M P a 因为是标准椭圆形封头， K=1 K= 2 1 2 6 2 i i D h 2 1
U形管换热器管板隔板槽面积计算
U形管换热器管板隔板槽面积计算
常用U形管换热器多为双管程或四管程,GB 151—1999《管壳式换热器》中给出了U形管换热器双管程管子正三角形排列和正方形排列隔板槽面积的计算公式。补充了双管程管子的另外两种排列方式以及四管程管子不同排列方式下隔板槽面积的计算公式。
1）固定管板式热换器。它具有结构简单和造价低廉的优点。但是由于壳程不易检修和清洗，因此壳方流体应是较洁净且不易结垢的物料。
2）U形管换热器。这种形式换热器的结构也较简单，重量轻，适用于高温和高压场合。其主要缺点是管内清洗比较困难，因此管内流体必须洁净；且因管子需一定的弯曲半径，故管板的利用率差。
3）浮头式换热器。当管子受热（或受冷）时，管束连同浮头可自由伸缩，而与外壳的膨胀无关，管束可从壳体中抽出，便于清洗和检修，但结构较复杂，金属耗量较多，造价较高。
4）填料函式列管热换器。在一些温度差较大、腐蚀严重且需经常更换管束的冷却器中应用较多，其结构较浮头简单，制造方便，易于检修清洗。（2013真题考点）
1）固定管板式热换器。它具有结构简单和造价低廉的优点。但是由于壳程不易检修和清洗，因此壳方流体应是较洁净且不易结垢的物料。
2）U形管换热器。这种形式换热器的结构也较简单，重量轻，适用于高温和高压场合。其主要缺点是管内清洗比较困难，因此管内流体必须洁净；且因管子需一定的弯曲半径，故管板的利用率差。
3）浮头式换热器。当管子受热（或受冷）时，管束连同浮头可自由伸缩，而与外壳的膨胀无关，管束可从壳体中抽出，便于清洗和检修，但结构较复杂，金属耗量较多，造价较高。
4）填料函式列管热换器。在一些温度差较大、腐蚀严重且需经常更换管束的冷却器中应用较多，其结构较浮头简单，制造方便，易于检修清洗。（2013真题考点）
1）固定管板式热换器。它具有结构简单和造价低廉的优点。但是由于壳程不易检修和清洗，因此壳方流体应是较洁净且不易结垢的物料。
2）U形管换热器。这种形式换热器的结构也较简单，重量轻，适用于高温和高压场合。其主要缺点是管内清洗比较困难，因此管内流体必须洁净；且因管子需一定的弯曲半径，故管板的利用率差。
3）浮头式换热器。当管子受热（或受冷）时，管束连同浮头可自由伸缩，而与外壳的膨胀无关，管束可从壳体中抽出，便于清洗和检修，但结构较复杂，金属耗量较多，造价较高。
4）填料函式列管热换器。在一些温度差较大、腐蚀严重且需经常更换管束的冷却器中应用较多，其结构较浮头简单，制造方便，易于检修清洗。（2013真题考点）
造价工程师考试安装计量知识练习：列管式换热器