(4) 换热管与管板的连接
管子与管板的连接形式常用的有胀接、焊接、胀焊结合三种。 ① 强度胀接（一般称胀接）
强度胀接是为保证换热管的密封性能及抗拉强度的胀接。胀接是利用机械的，液压或爆炸的方法，将管板孔中的管子直径，胀大产生塑性变形，而管板只达到弹性变形，籍助于胀后管板的弹性收缩箍紧管子，从而达到密封与紧固的目的。胀接一般适用于：设计压力小于等于4Mpa；设计温度小于等于300℃；操作中应无剧烈的振动，无过大的温度变化及无严惩的应力腐蚀。
管板上的孔有开槽和不开槽（光孔）两种。管孔开槽可以增加连接强度和紧密性，因为胀管后，管子产生塑性变形，管壁便嵌入槽中，同时若将管端胀成圆锥形，管端翻边了提高抗拉肢力。但当管束受压应力，则不必采用翻边的结构形式。
表5 胀接管的伸出长度及管孔槽深 换热管外径d 伸出长度l1 槽深k 不开槽 14 19 3+2 0.5 25 32 4+2 0.6 38 45 5+2 0.8 57 胀接时的最小胀接长度应取下列三者的最小值： a． 管板的名义厚度减mm； b． 50mm；
c． 两倍的换热管外径
选用胀接一般要求换热管的材料硬度值低于管板的硬度值，以保证管子产生塑性变形，管板仅产生弹性变形。当由于工艺对材料要求的限制，满足不了上述要求时，可将管子端部局部退火降低其硬度，有应力腐蚀时不应采用这种方法。对于换热管外径小于14mm时，不宜采用胀接。
② 强度焊接
强度焊接是指保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉肢强度的焊接。焊接可适用于设计压力小于等于35Mpa的工况，但不适用于有较大振动及有间隙腐蚀的场合。表6列出了强度焊管端伸出长度。
表6 强度焊管端伸出长度
换热管规格 外径×壁厚 伸出长度l1 10×1.5 0.5+0.5 14×2 19×2 25×2.5 1.5+0.5 32×3 38×3 2.5+0.5 45×3 57×3.5 3+0.5 1+0.5 焊接结构管孔不需开槽，而且管孔的粗糙度要求不高， 管子端部不需退和磨光，因此制造加工简便，焊接结构强度高，抗拉肢力强。但由于焊接接头处产生的残余应力可能产生应力腐蚀，同时管子与管板间存在间隙，间隙中流体不流动，容易造成间隙腐蚀，因此对有间隙腐蚀及其它要求高的场合采用胀焊并用。
③ 胀焊并用
胀焊并用的连接形式有强度胀和密封焊和强度焊加贴账两种。密封焊是指保证换热管与管板连接密封性能的焊接。而贴胀是为消除换热管与管孔之间缝隙的轻度胀接。胀焊并用适用于密封性能要求较高；承受振动或疲劳载荷；有间隙腐蚀；采用复合管板的场合。
胀焊并用的结构型式及尺寸见图6，同时还应遵守强度胀与强度焊的有关规定。
图6 换热管与管板间的强度胀加密封焊
四、管板
1、管板受力的定性分析
管板结构和受力具有一些特点： （1）
它是一个被密布的管孔所削弱了的圆型平板，在这个平板的两侧均作用有均布载荷（管、壳程压力），要考虑管孔对板的强度与刚度的削弱。
（2） （3）
管板是被支承在由管束所构成的弹性基础上。
管板不但与管束而且与壳体均是刚性连接，壳壁的热变形及由壳程压力、管程压力引起的壳壁轴向伸缩会受到管束和管板的约束，从而在管板上就要受到壳壁作用给它的力和力矩。这些因素也都将影响管板的强度计算结果。
（4）
当管板兼作法兰时，管板对法兰除有加强作用外，法兰力矩反过来对管板应力也有影响，因而凡决定法兰力矩的参数都会影响管板尺寸的确定。
2、管板厚度表
换热器管板的计算十分复杂，一般均采用软件计算，教科书表16-8列出了管板厚度参照表。
3、管板与筒体的焊接连接
管板与壳体的连接方式与换热器的型式有关，固定管板换热器中常采用不可拆连接，换热器两端管板直接焊在壳体上。不可拆连接有两种结构形式：一种是管板兼作法兰，如图7所示；另一种是管板不兼作法兰，可参阅GB150附录G。管板兼作法兰的结构应用较多，因为卸箱即可对换热管与管板连接处检修，同时清洗管子也比较方便。
图7 兼作法兰的管板与筒体连接的焊接接头
4、管板与管箱法兰的密封连接
固定管板式换热器管板与管箱法兰的连接密封示为图8。浮头式、U形管、填料函式换热器管板与筒体法兰、管箱法兰的连接密封示于教科书图16-16。
图8 固定管板式换热器管板与管箱法兰的连接密封
五、波形膨胀节 1、设置条件
当固定管板换热器中热应力达到很大值时，需设置波形膨胀节。
具体地说，当换热器壳体和管束的轴向应力不能满足强度条件，或壳体和管束的轴向压缩应力不能满足稳定条件，或强度胀时，管板与换热管间的拉脱力超过许可值，需设置膨胀节。
2、波形膨胀节的结构与尺寸
结构示于图9。尺寸见教科书表16-9。
图9 波形膨胀节
3、波形膨胀节的补偿量
为了保证膨胀节在完全弹性的条件下安全工作，它的补偿量是有限的。表16-11列出了标准尺寸膨胀节的允许补偿量[?l]。可按式（16-16）计算换热器所需要的热变形补偿量?ltc，若?ltc<[?l]，用一个单波膨胀节。
若?ltc>[?l]，则需用多个膨胀节 六、折流板和支持板及其固定结构
折流板的作用是提高壳程介质流速，强化传热。对于卧式换热器折流板还具有支承管束的作用。但在冷凝器中，由于冷凝给热系数与蒸汽在壳程中的流动状态无关，因此不需装设折流板。可是当换热管无支撑跨距超过规定时，此时所装设的折流板就称为支持板，支持板是用来支撑换热管，以防止换热管产生过大的挠度。对于浮头式换热器浮头须设置支持板，支持板可采用加厚的环板。
图10 折流板缺口
1． 折流板布置
a) 两端的尽量靠近壳程进、出口管，缺口位于远离接管方位