板翅式换热器和热管换热器的比较
板翅式换热器
铝制板翅式换热器是用铝合金波形翅片为传热元件的新颖换热器，具有传热效率高、结构紧凑、适应性大、重量轻、经济性好，并可设计成多股流体同时换热等特点，其单位体积传热面积可达1500m2/m3 。
主要用作主换热器、切换式换热器、冷凝器、蒸发器、冷凝蒸发器、预冷器、过冷器、液化器、冷却器等。
适合于气－气、气－液、液－液间热交换场合。
铝制板翅式换热器的结构型式很多，但其基本结构是相同的，即由波形翅片、封条和隔板组成一层通道。
翅片主要起传热作用，封条使每一层翅片形成通道。
各种流道形式是取决于封条与翅片的布置。
隔板是双面涂有钎料的薄钣，主要起分隔作用。
热管换热器
热管是一种高效传热元件。
把一支金属管的两端密封起来，向管内注入适量的工作液，抽成真空，就形成一支热管。
当热源对其一端加热时，工作液吸热而汽化，蒸汽在压差作用下，高速流向另一端，向冷源放出潜热而凝结，凝结液体从冷源返回到热源，如此循环，就把热量不断从热源传冷源。
其形式主要有重力热管，分离式热管，吸液芯热管。
热管管壳可焊成螺旋翅片或纵向直翅片。
热管换热器分为整体型和分离型两种，整体型热管换热器传输距离较短，但其结构简单，拆装方便；分离型热管换热器适用于冷热源之间距离较远，并可用来同时加热（或冷却）多种介质，布置比较自由。
概括起来，热管具有如下优良性能：
――输送能力强
――均温性能好
――热流密度可控，管壁温度可调
――对环境的适应能力强
――无外加辅助动力设备
――结构简单，工作可靠
正是由于热管具有上述优良特性，热管及热管换热器已在电力、冶金、石化、玻陶、电子、轻工等行业的余热回收、加热、均温、散热、干燥等方面获得了广泛应用。
热管的性能的确很好~~~
而且价格也不贵~~~
但是热管的致命弱点就是必须是下热上冷才能很好地工作~~~
反过来，甚至平行的效率则低得多~~~
而且热管的均温性能仅体现在它的内部~~~
相对于它的外部两端工质的热量交换帮助不大~~~
再者如果用热管制作热交换器，其体积大，投资大，但热交换效率没怎么提高~~~~ 它只是在较长距离（1~2米）的输送热量中得到较广泛应用（例如川藏铁路的地基）~~~
所以热管的应用领域还很窄~~~。
换热器在石油化工行业中的应用及维护
换热器在石油化工行业中的应用及维护摘要:石油化工生产往往涉及诸多工艺的应用，在生产过程中需要进行不同形式的换热，这一流程则需要借助换热器的作用完成。
因此，换热器在石油化工生产过程中有着至关重要的作用，并且换热器的稳定运行在较大程度上影响着石油化工企业的生产效益。
基于此，文章主要对换热器在石油化工行业中的应用及其相关进行了分析、探讨，希望能够为相关企业提供有益参考。
关键词：换热器；石油化工生产；应用；维护前言在石油化工生产过程中，换热器的运行质量会对其生产效益产生直接影响。
换热器担负则设备升温、降温、预冷、预热等重要作用，确保流体、介质的稳定达到化工生产需求。
在实际应用过程中，换热器主要可以分为间壁式、混合式、蓄热式三种类型。
不同的生产企业需要结合实际生产选择合适的换热器。
一、化工生产过程中常用换热器分析（一）管壳式换热器管壳式换热器是一种主要依靠螺旋管进行热量传递的换热器，具备体积小、坚固耐用等优势，但是由于空间布局过于紧凑而存在换热效率不高的缺点，限制了其使用范围。
对此，需要结合实际应用，从缩小散热管直径、壁厚，以及优化散热管布局结构等方式，降低不利影响，拓展内部空间，降低能源损耗，提高换热效率。
（二）板式换热器板式换热器是典型的间壁换热器，主要包括焊接式与可拆式，具备较为明显的代表性，应用范围也较为广泛。
这种换热器主要是利用波纹状薄板进行热量交换。
其中，焊接式换热器的使用成本较低，重量下，且传热性能较为理想，但是容易出现结垢现象。
可拆式换热器使用橡胶垫密封，因此不适用于高温高压的生产环境。
.（三）板翅式换热器这也是在石油化工生产过程中应用较为广泛的换热器，主要是利用隔板、翅片进行两次换热，传热效率较高。
板翅式换热器具有结构紧凑的特点，由许多薄板组成，通过堆叠和焊接形成换热单元。
这种紧凑的结构使得板翅式换热器在占地面积有限的场合下能够实现更大的传热面积。
此外，板翅式换热器由于采用了轻量化的材料和构造，整体质量较小，便于安装、维护和运输。
换热器的分类与应用
换热器的分类与应用换热器的分类与应用：按用途分类：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器；按冷热流体热量交换方式分类：混合式、蓄热式和间壁式。
间壁式换热器的类型：一、夹套换热器：结构：夹套式换热器主要用于反应过程的加热或冷却，是在容器外壁安装夹套制成。
优点：结构简单。
缺点：传热面受容器壁面限制，传热系数小。
为提高传热系数且使釜内液体受热均匀，可在釜内安装搅拌器。
也可在釜内安装蛇管。
二、沉浸式蛇管换热器：结构：这种换热器多以金属管子绕成，或制成各种与容器相适应的情况，并沉浸在容器内的液体中。
优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。
缺点：由于容器体积比管子的体积大得多,因此管外流体的表面传热系数较小。
三、喷淋式换热器：结构：冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来，沿管表面流下来，被冷却的流体从最上面的管子流入，从最下面的管子流出，与外面的冷却水进行换热。
在下流过程中，冷却水可收集再进行重新分配。
优点：结构简单、造价便宜，能耐高压，便于检修、清洗，传热效果好；缺点：冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果，只能安装在室外。
用途：用于冷却或冷凝管内液体。
（见下图）四、套管式换热器：结构：由不同直径组成的同心套管，可根据换热要求，将几段套管用U形管连接，目的增加传热面积；冷热流体可以逆流或并流。
优点：结构简单，加工方便，能耐高压，传热系数较大，能保持完全逆流使平均对数温差最大，可增减管段数量应用方便。
缺点：结构不紧凑，金属消耗量大，接头多而易漏，占地较大。
用途：广泛用于超高压生产过程，可用于流量不大，所需传热面积不多的场合。
五、列管式换热器列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用。
优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。
结构：壳体、管束、管板、折流挡板和封头。
一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。
换热器分类
换热器分类一. 夹套式换热器结构如图所示。
夹套空间是加热介质和冷却介质的通路。
这种换热器主要用于反应过程的加热或冷却。
当用蒸汽进行加热时，蒸汽上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管流出。
作为冷却器时，冷却介质（如冷却水）由夹套下部接管进入，由上部接管流出。
夹套式换热器结构简单，但由于其加热面受容器壁面限制，传热面较小，且传热系数不高。
二.喷淋式换热器喷淋式换热器的结构与操作如下图所示。
这种换热器多用作冷却器。
热流体在管内自下而上流动，冷水由最上面的淋水管流出，均匀地分布在蛇管上，并沿其表面呈膜状自上而下流下，最后流入水槽排出。
喷淋式换热器常置于室外空气流通处。
冷却水在空气中汽化亦可带走部分热量，增强冷却效果。
其优点是便于检修，传热效果较好。
缺点是喷淋不易均匀。
三.套管式换热器套管式换热器的基本部件由直径不同的直管按同轴线相Array暗幕套组合而成。
内管用180Сざ任?～6m。
若管子太长，管中间会向下弯曲，使环隙中的流体分布不均匀。
套管换热器的优点是构造简单，内管能耐高压，传热面积可根据需要增减，适当选择两管的管径，两流体皆可获得适宜的流速，且两流体可作严格逆流。
其缺点是管间接头较多，接头处易泄漏，单位换热器体积具有的传热面积较小。
故适用于流量不大、传热面积要求不大但压强要求较高的场合。
四.管壳式换热器1.固定管板式结构如图所示。
管子两端与管板的连接方式可用焊接法或胀接法固定。
壳体则同管板焊接。
从而管束、管板与壳体成为一个不可拆的整体。
这就是固定管板式名称的由来。
折流板主要是圆缺形与盘环形两种，其结构如图所示。
操作时，管壁温度是由管程与壳程流体共同控制的，而壳壁温度只与壳程流体有关，与管程流体无关。
管壁与壳壁温度不同，二者线膨胀不同，又因整体是固定结构，必产生热应力。
热应力大时可能使管子压弯或把管子从管板处拉脱。
所以当热、冷流体间温差超过50℃时应有减小热应力的措施，称“热补偿”。
固定管板式列管换热器常用“膨胀节”结构进行热补偿。
1化工原理课程设计(换热器)解析
一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件：1、煤油：入口温度140℃，出口温度40℃。
2、冷却介质：循环水，入口温度35℃。
3、允许压强降：不大于1×105Pa。
4、每年按330天计，每天24小时连续运行。
三、设备型式：管壳式换热器四、处理能力：114000吨/年煤油五、设计要求：1、选定管壳式换热器的种类和工艺流程。
2、管壳式换热器的工艺计算和主要的工艺尺寸设计。
3、设计结果概要或设计结果一览表。
4、设备简图（要求按比例画出主要结构及尺寸）。
5、对本设计的评述及有关问题的讨论。
第1章设计概述1、1热量传递的概念与意义[1](205)1、1、1 传热的概念所谓的传热（又称热传递）就是间壁两侧两种流体之间的热量传递问题。
由热力学第二定律可知，凡是有温差存在时，就必然发生热量从高温处传递到低温处，因此传热是自然界和工程技领域中极普遍的一种传递现象。
1、1、2 传热的意义化工生产中的很多过程和单元操作，都需要进行加热和冷却，如：化学反应通常要在一定的温度进行，为了达到并保持一定温度，就需要向反应器输入或输出热量，又如在蒸发、蒸馏、干燥等单元操作中，都要向这些设备输入或输出热量。
所以传热是最常见的重要单元操作之一。
无论是在能源，宇航，化工，动力，冶金，机械，建筑等工业部门，还是在农业，环境等部门中都涉及到许多有关传热的问题。
此外，化工设备的保温，生产过程中热能的合理利用以及废热的回收利用等都涉及到传热的问题，由此可见；传热过程普遍的存在于化工生产中，且具有极其重要的作用。
归纳起来化工生产中对传热过程的要求经常有以下两种情况：①强化传热过程，如各种换热设备中的传热。
②削弱传热过程，如设备和管道的保温，以减少热损失。
1、2 换热器的概念与意义[2]1、2、1 换热器的概念在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交设备，简称为换热器。
在换热器中至少要有两种不同的流体，一种流体温度较高，放出热量：另一种流体则温度较低，吸收热量。
石化行业换热器的种类及用途原理阐述
石化行业换热器的种类及用途原理阐述随着近代低碳工业的不断发展，在工业领域相继出现了越来越多的新型高效的换热器。
而在当今社会的石油化工行业中，换热器的应用更是十分广泛。
在此大的环境背景下，深入地研究在石油化工方面换热器的工作原理及种类是十分必要的，避免因为换热器的损坏从而造成严重的经济损失。
1.热换器的概念及其发展现状换热器是在石油化工、电力冶金、能源制备等行业中应用十分广泛的单元设备之一，但在石油化工方面应用最为广泛。
换热器是将温度进行交换，从而达到热量交换的目的。
也就是可以将低温的媒介对高温的介质进行降温或者预冷，将高温的介质对低温的介质进行加热，使流体温度达到工艺流程规定的指标的热量交换设备，又称热交换器。
世界上最早出现的是板式换热器，随机又出现了螺旋板式换热器和板翅式换热器。
由于科技的发展，换热器的需求急剧上升，进入二十一世纪以后，世界上的换热器产业的技术水平得到迅速提升。
我国的换热器发展起步较晚，1963年制造出了中国第一台管壳式换热器，随后又研制了第一台板式换热器，第一台螺旋板式换热器。
二十世纪80年代后，以折流杆换热器、双壳程换热器、板壳式换热器为代表的高效换热器的出现，是源于在国内掀起了自主开发传热技术的热潮，极大地促进了我国热换器的发展进步。
目前换热器从大的分类角度上可以分为混合式、蓄热式和间壁式三类。
2.换热器的种类及用途原理2.1板式换热器板式換热器是使用时间最早，也是最为典型的间壁换热器，可以分为焊接式和可拆式两种类型，在换热器应用领域中占据主要地位。
板式换热器形成的原理是按照固定的间隔把一系列的波纹状薄板通过垫片紧压而形成，应对较高的压力以及较高的温度的一种换热器是高效板式换热器。
具体来说，焊接式板式换热器具备较强的便捷性、不易泄漏、耐高温高压、传热性能良好、价格便宜的优点，不易清洗是最主要的缺点，因此只适用于不结垢介质的换热环境。
可拆式换热器的工作原理是利用橡胶垫对换热片进行密封，同时在不同的换热场合都能够对换热片的数量进行比较灵活的增减。
关于转轮式,板式,热管式换热器的比较
关于转轮式，板式，热管式换热器的比较转轮式换热器是一种蓄热能量回收设备。
分为显热回收和全热回收两种。
显热回收转轮的材质一般为铝箔，全热回收转轮材质为具有吸湿表面的铝箔材料或其他蓄热吸湿材料（如陶瓷纤维等）。
转轮作为蓄热芯体，新风通过转轮的一个半圆，而同时排风通过转轮的另一半圆。
随着转轮不断地旋转，新风和排风以这种方式交替通过转轮。
由于新风和排风之间存在温度差和湿度差，转轮不断地在高温、高湿侧吸收热量和水分，并在低温低、湿侧释放，完成热量和湿度（全热式）的交换。
一个蜂窝状的转轮在电动机的驱动下，以10r/min的速度旋转，回风从热交换器的上侧通过转轮排到室外。
在这个过程中，回风中的大多数的全热（热和湿）保存在转轮中，而脏空气却被排出。
另一方面，室外的空气从转轮的下半部分进入，通过转轮，室外的空气吸收转轮保存的能量，冬天进行预热，夏天进行预冷，然后供应给室内。
转轮换热器的特点是：设备结构紧凑、占地面积小，节省空间；热回收效率高；单个转轮的迎风面积大，阻力小。
在大风量空调系统热回收中应用较多。
静止型板式换热器属于一种空气与空气直接交换式的换热器，它不需要通过中间媒质进行换热，也没有转动系统，因此，静止型板式换热器（也叫固定式换热器）是一种比较理想的能量回收设备。
静止型板式换热器是在其隔板两侧的两股气流存在温差和水蒸气分压力差时，进行显热或全热回收的。
在板式换热器中，波状翅片既起辅助传热的作用，又起支撑和导流作用。
根据翅片所形成的流道和气流方向的不同，板翅式换热器可分为叉流式、逆流式和顺流式。
静止板式换热器的特点是密封性好，混风率低；热回收效率高；无运转部件，运行平稳可靠。
在空调系统热回收中应用最为广泛。
热管换热器必须采用全金属结构，工艺比较复杂，因此重量大，价格较贵。
热管式换热器主要用于工业项目，造价较高，冬夏季需要转换。
热管式热回收机组安装需要注意很多事项：当水平安装时，低温侧上倾5°~7°，由于热管换热器，全年使用，冬季的低温侧，夏季成高温侧，用手动方法进行转换，使其下倾10°~14°，比较麻烦。
常见换热器简介
➢ 适用于壳方流体清洁且不易结垢，两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高的场 合。
Confidential Information
浮头式换热器
➢ 优点：当换热管与壳体有温差存在，壳体或换热管膨胀时，互不约束，不会产 生温差应力；管束可从壳体内抽出，便于管内和管间的清洗。
➢ 缺点：操作温度和压力不宜太高，目前最高操作压力为2MPa，温度在400℃ 以下；因整个换热器为卷制而成，一旦发现泄漏，维修很困难。
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螺旋板式换热器
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板翅式换热器
➢ 板翅式换热器，通常由隔板、 翅片、封条、导流片组成。在 相邻两隔板间放置翅片、导流 片以及封条组成一夹层，称为 通道。
率，一般约为管壳式换热器的3～5倍；拆装方便，有利于维修和清洗。
➢ 缺点：处理量小；操作压力和温度受密封垫片材料性能限制而不宜过高。
➢ 适用于经常需要清洗、工作环境要求十分紧凑，工作压力在2.5 MPa以下，温度在 -
35℃~200℃场合。
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焊接式板式换热器
常见换热器简介
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1
一、概述
1、换热器的定义 以在两种流体之间用来传递热量为基本目的的装置统称换热设备，又称换
热器（热交换器）。 2、功能
主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利 用率、回收利用余热、废热和低位热能。 3、应用
板式与壳管式换热器比较说明
板式与壳管式换热器比较说明换热器是空调设备用来实现冷热流体之间热量交换的部件，是空调设备必不可少的组成部分，也是决定设备换热效率、节能效果的重要因素之一。
目前空调设备常用的换热器主要有两大类：一类是壳管式换热器，另一类是板式换热器，下面将针对两种换热器的特点予以比较说明，并提出选型的参考意见，供客户参考。
1.板式换热器板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道，冷热流体分别在板片间形成的窄小而曲折的通道中流过，通过板片进行换热。
2.壳管式换热器壳管式换热器是在个圆筒形壳体内设置许多平行管子（也称管束），让冷热流体分别从管内空间（称为管程）和管外空间（称为壳程）流过进行热量交换。
壳管式换热器是目前应用最广泛的一种，在所有换热设备中占主导地位。
3.两种换热器比较➢壳管式换热器长期使用换热效率优于板式换热器板式换热器刚投入使用时换热效率略优于壳管式换热器，但由于板式换热器流体通过的毛细通道既多且狭窄，流体中的水垢或脏物附着在板换的内壁上，就会造成板换传热部位的结垢和腐蚀，导致主机换热效率降低，制冷输出力大幅衰减，单位制冷量能耗上升，运行成本增加。
必须定期对板换进行清洗，且板换使用时间越长，清洗周期越短。
板换清洗不可能做到绝对干净，久而久之，板式换热器的换热效率随使用时间的增加而降低，影响空调的使用效果。
壳管式换热器管束通过管板固定，各管之间的间隙较大，不会出现堵塞的现象，因此，长期使用不会降低换热器的换热效率。
➢壳管式换热器使用安全性优于板式换热器板式换热器由于流道狭窄，流体在进入流道时容易出现分流不均，非常容易出现因流量少而导致流体结冰，堵塞冻坏板换的现象，板换一旦冻坏，则无法维修必须更换，增加主机维护成本。
壳管式换热器流体通道间隙大，流量均匀，避免了上述“冰堵”现象的发生，能够稳定、安全的运行。
➢壳管式换热器维护成本低于板式换热器壳管式换热器是一种基本免维修的产品，当换热器发生泄漏时可以采用堵管的方法在短时间内恢复工作性能，维护工作量少，无须更换备品备件，无大修工作量、无自动过滤器与升压泵及其阀门的维护检修工作量。
板翅式换热器和热管换热器的比较
板翅式换热器铝制板翅式换热器是用铝合金波形翅片为传热元件的新颖换热器，具有传热效率高、结构紧凑、适应性大、重量轻、经济性好，并可设计成多股流体同时换热等特点，其单位体积传热面积可达1500m2/m3 。
主要用作主换热器、切换式换热器、冷凝器、蒸发器、冷凝蒸发器、预冷器、过冷器、液化器、冷却器等。
适合于气－气、气－液、液－液间热交换场合。
铝制板翅式换热器的结构型式很多，但其基本结构是相同的，即由波形翅片、封条和隔板组成一层通道。
翅片主要起传热作用，封条使每一层翅片形成通道。
各种流道形式是取决于封条与翅片的布置。
隔板是双面涂有钎料的薄钣，主要起分隔作用。
热管换热器热管是一种高效传热元件。
把一支金属管的两端密封起来，向管内注入适量的工作液，抽成真空，就形成一支热管。
当热源对其一端加热时，工作液吸热而汽化，蒸汽在压差作用下，高速流向另一端，向冷源放出潜热而凝结，凝结液体从冷源返回到热源，如此循环，就把热量不断从热源传冷源。
其形式主要有重力热管，分离式热管，吸液芯热管。
热管管壳可焊成螺旋翅片或纵向直翅片。
热管换热器分为整体型和分离型两种，整体型热管换热器传输距离较短，但其结构简单，拆装方便；分离型热管换热器适用于冷热源之间距离较远，并可用来同时加热（或冷却）多种介质，布置比较自由。
概括起来，热管具有如下优良性能：――输送能力强――均温性能好――热流密度可控，管壁温度可调――对环境的适应能力强――无外加辅助动力设备――结构简单，工作可靠正是由于热管具有上述优良特性，热管及热管换热器已在电力、冶金、石化、玻陶、电子、轻工等行业的余热回收、加热、均温、散热、干燥等方面获得了广泛应用。
热管的性能的确很好~~~而且价格也不贵~~~但是热管的致命弱点就是必须是下热上冷才能很好地工作~~~反过来，甚至平行的效率则低得多~~~而且热管的均温性能仅体现在它的内部~~~相对于它的外部两端工质的热量交换帮助不大~~~再者如果用热管制作热交换器，其体积大，投资大，但热交换效率没怎么提高~~~~ 它只是在较长距离（1~2米）的输送热量中得到较广泛应用（例如川藏铁路的地基）~~~所以热管的应用领域还很窄~~~。
各种换热器工作原理和特点,值得收藏
各种换热器工作原理和特点，值得收藏一、换热器1、U形管式换热器每根管子都弯成U形，固定在同一侧管板上，每根管可以自由伸缩，也是为了除去热应力。
性能特点：（1）优点此类换热器的特点是管束可以自由伸缩，不会因管壳之间的温差而产生热应力，热补偿性能好；管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好；承压本领强；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。
（2）缺点是管内清洗不便，管束中心部分的管子难以更换，又因最内层管子弯曲半径不能太小，在管板中心部分布管不紧凑，所以管子数不能太多，且管束中心部分存在间隙，使壳程流体易于短路而影响壳程换热。
此外，为了弥补弯管后管壁的减薄，直管部分需用壁较厚的管子。
这就影响了它的使用场合，仅宜用于管壳壁温相差较大，或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢，高温、高压、腐蚀性强的情形。
2、沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器以蛇形管作为传热元件的换热器，是间壁式换热器种类之一。
依据管外流体冷却方式的不同，蛇管式换热器又分为沉浸式和喷淋式。
（1）优点这是一种古老的换热设备。
它结构简单，制造、安装、清洗和维护和修理便利，便于防腐，能承受高压，价格低廉，又特别适用于高压流体的冷却、冷凝，所以现代仍得到广泛应用。
（2）缺点由于容器体积比管子的体积大得多、笨重、单位传热面积金属耗量多，因此管外流体的表面传热系数较小。
为提高传热系数，容器内可安装搅拌器。
3、列管式换热器冷流体走管内，热流体经折流板走管外，冷、热流体通过间壁换热。
性能特点：列管式换热器的结构比较简单、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，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管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，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。