波紋膨脹節能夠起到伸縮作用主要是靠波紋管來實現的,對波紋膨脹節的功能及強度設計主要是對波紋管的設計,對波紋管的不同設計及組合,可以使波紋管拉伸、壓縮或彎曲,從而形成軸向、橫向、角向三種基本形式的波紋膨脹節。
影響擾性薄管板的應力分布的因素主要有管板厚度、換熱管的 距、轉角處的結構設計、管板轉角半徑、撓性薄管板高溫側及換熱管熱防護等。
對于撓性薄管板厚度的計算至今尚無統一的計算公式,其主要是影響管板強度的因素較多,除了壓力、溫度、設備直徑等,還有兩個決定性因素。
1、管板上孔橋的大小。一般情況下,孔橋越大,管板厚度隨之增加,反之則減小,這主要是換熱管彈性支撐作用影響的結果
2、管程和殼程間溫差的大小。二者是相互矛盾的。增加管板厚度,會降低孔橋處的應力,但管板轉角處的應力卻增大了。
隨著換熱管 距增大,撓性薄管板各處的應力強度值均隨之增大。這主要是隨著換熱管的管間距增大,周圍不布管區域縮小,管束對管板的彈性支撐范圍加大,相應的約束也增大,在溫差載荷的作用下,使得管板整體受到的彎曲應力加大。
轉角處的設計中,在管板與殼體連接轉角處增加了一個撓性環或叉形結構,作用相當于設置了一個波形膨脹節,使得管板與殼體連接周邊有較大的柔性, 管板的受力情況,主要依據是應力分析結果表明,普通的撓性薄管板與殼體連接轉角處的應力強度值。