设置原因

固定管板式换热器换热过程中，管束与壳体之间有一定的温差，而管板、管束与壳体之间是刚性地连在一起的，当温差达到某一温度时，由于过大的温差应力往往会引起壳体的破坏或造成管束弯曲，故温差应力很大时，可以选用浮头、U形及填料函式换热器。但上述换热器的造价较高，若管间不需清洗时，亦可采用固定管板式换热器，但需要设置温差补偿装置，如膨胀节。  

作用

膨胀节是安装在固定管板式换热器壳体上的挠性构件，由于它的轴向挠度大，不大的轴向力就能产生较大的变形。依靠这种易变形的挠性构件，对管束与壳体之间的变形差进行补偿，以此来减小因温差而引起的管束与壳体之间的温差应力，同时也有利于管束与管板连接处不被拉脱。膨胀节还可应用于各种工业设备、机械和管道上，作为补偿位移和吸收振动的构件。

结构形式

膨胀节最主要的部分是波纹管（亦称波壳）。波纹管横截面的形状有多种形式，通常有平板膨胀节、Ω形膨胀节、波形膨胀节等，如下图所示。

而在生产实践中，应用最多的是波形膨胀节，其次是Ω形膨胀节。前者一般用于需要补偿量较大的场合，后者多用于压力较高的场合。

膨胀节器壁越薄，柔性越好，补偿能力就越强，但所能承受的压力就越低。波形膨胀节一般有单层和多层两种形式。若器壁采用多层，则所能承受的压力就会增高，而且仍能保持较大的补偿能力。采用多层波形膨胀节的结构比单层膨胀节具有很多的优点，因多层膨胀节的壁薄且多层，故弹性大，灵敏度高，补偿能力强，承载能力及疲劳强度高，使用寿命长，而且结构紧凑。若要求更大的补偿量时，可采用多波膨胀节。

膨胀节一个波的补偿能力由其形状尺寸和材料等决定，如波高越低，耐压性能越好而补偿能力越差；波高越高，波距越大，则补偿量越大，但耐压性能越差。