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在壓力容器中，使用膨脹節可以有多種型式，U形膨脹節具有結構緊湊簡單，補償性好，價格便宜等優點。在通常設計參數條件下，U形膨脹節主要用于固定管板換熱器中，作為能夠軸向自由伸縮的彈性補償元件。

     在固定管板換熱器中設置膨脹節能夠明顯地降低由于換熱管和殼程圓筒間熱膨脹差所引起的管板應力，圓筒和換熱管的軸向應力以及管子與管板的拉脫力。

     進行固定管板換熱器的設計計算，一般首先就要判斷是否需要設置膨脹節，這完全取決于在設計條件下（如設計壓力，設計溫度，殼程圓筒和換熱管的金屬溫度等）換熱器各元件的實際應力狀況，由于管、殼（殼程筒體）間熱膨脹差引起了各元件或接點的過高應力，則首先考慮能否調整某些元件尺寸或改變連接方式（如脹接改為焊接），從而使之滿足許用應力條件。如果不可能，或是雖然可能但是不經濟或不合理，則再行權衡考慮設置膨脹節，以便得到安全、經濟合理的換熱器設計。

     通過簡單粗略的計算求得圓筒或管子的軸向應力是否超過某一規定值來判斷是否設置膨脹節，這是不合理的。它們假定管板是絕對剛性的，管束中的每根管子都處在同樣的拉、壓狀態，這顯然與管板、管束的實際受力情況相差甚遠。另外有些設計人員甚至更粗略地通過管、殼程的操作溫度差、或是設計溫度差是否超過某一規定值來判斷是否需要設置膨脹節，這也是不妥的，有時會帶來極大的計算誤差。很明顯，操作溫度差和設計溫度差并不等同金屬溫度差，更不能代替管子和殼程圓筒之間的熱膨脹差。特別是在兩種材料不同時（如管子為不銹鋼，殼程圓筒為碳鋼時），在極端情況下可能會出現：管、殼程之間的金屬溫度差很大，然而熱膨脹差為零；或管、殼程之間的金屬溫度差很小或為零，而其熱膨脹差很大。正是這種熱膨脹差直接影響著管板的應力大小。