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通过换热器管箱端口与其球面隔膜两者材料线膨胀系数差、工艺温度变化和管程分隔流程温差等引起的径向热膨胀位移计算分析，结果表明温度对球面隔膜与管箱端口之间的径向热膨胀差有明显的影响，球面隔膜设计应综合考虑内压和温度两方面载荷。比较发现，对于铬钼钢管箱配奥氏体不锈钢球面隔膜的结构，高温下球面隔膜提供的径向相对位移反而较小，应综合考虑设计温度和操作温度两种工况对球面隔膜结构设计的影响。管箱隔板包围住高温流体的结构是较好的结构，此时球膜预计所需径向弹性补偿量更小。提出了高温高压共同作用下密封结构协调性的设计路径及优化方法。