Кожухотрубные теплообменные аппараты

Назначение и область применения:

Кожухотрубный (кожухотрубчатый) теплообменник относится к теплообменникам, в котором поверхность теплообмена между двумя потоками сформирована из труб, заключённых в кожух, а теплообмен осуществляется через поверхность этих труб.
Кожухотрубные теплообменные аппараты получили широкое распространение в нефтеперерабатывающей отрасли, химическом и газовом секторах. Востребованы аппараты в теплоэнергетике, машиностроительной и  пищевой промышленности. Нередко кожухотрубчатые теплообменники используются в качестве конденсаторов, утилизаторов тепловой энергии отработанных газов и подогревателей.

Условное обозначение и модификация

Кожухотрубчатые теплообменники  имеют трехсимвольную маркировку. Она отражает особенности устройства по принципам классификации.

Первый  символ определяет основную функцию теплообменного аппарата:

• Т – универсальные;
• К – конденсаторы;
• И – испарители;
• Х – холодильники.

Второй символ обозначает особенности конструкции теплообменника

• Н – с неподвижными трубными решетками;
• К – модели с температурным компенсатором, закрепленном на обечайке;
• П – устройство с плавающей головкой;
• У – с трубами U-образной формы.

В модельном ряду есть варианты, содержащие несколько конструкционных особенностей. К примеру, это может быть прибор с температурным компенсатором на обечайке и плавающей головкой.

Третий символ обозначает вид расположения теплообменного аппарата:

• В – вертикальное;
• Г – горизонтальное.

Пример условного обозначения  теплообменника: 1200 ТКГ-1,2-0,8-М1/20Д-5-6-У-И:

• 1200 – диаметр кожуха;
• ТКГ – теплообменник с тепловым компенсатором горизонтального расположения;
• 1,2 – давление в трубном пространстве, МПа;
• 0,8 – давление в межтрубном пространстве, МПа;
• М1 – материальное исполнение;
• 20Д – диафрагмированные трубы, диаметром 20 мм;
• 5 – длина, м;
• 6 – шестиходовой;
• У – предназначен для эксплуатации в умеренном климате;
• И – с деталями для фиксации внешней теплоизоляции.

Устройство и принцип действия

Конструкция аппаратов модернизировалась в течение долгого времени, благодаря чему современное оборудование отвечает высоким требованиям эксплуатации.
Сейчас кожухотрубные теплообменники используются как подогреватели, испарители, конденсаторы.
Конструкция устройств позволяет им работать при больших показателях давления и температуры. Многообразие областей применения привело к выпуску различных модификаций оборудования.

Кожухотрубные теплообменники включают в себя следующие составные элементы:

1. Пучки труб.
2. Камеры.
3. Патрубки.
4. Крышки.
5. Опоры.
6. Кожухи.

Трубные и межтрубные участки в аппаратах разделяются перегородками, благодаря которым повышаются скорость и эффективность теплообмена. Основу оборудования составляют бесшовные трубы.

Технические характеристики теплообменных аппаратов:

Принципиальная схема работы кожухотрубного теплообменника:

Кожухотрубные теплообменники типа ТН

Рис 1. Теплообменник типа ТН

 1, 12 – крышка (днище); 2 – распределительная камера; 3, 16 – штуцера для ввода и вывода теплоносителя, подаваемого в трубное пространство; 4 – перегородка; 5 – кожух; 6 – трубный пучок; 7 – седловидная опора; 8 – стяжка; 9 – сегментная перегородка; 10, 14 – штуцера для ввода и вывода теплоносителя, подаваемого в межтрубное пространство; 11, 15 – трубная решетка; 13 – отбойник; 17, 18 – фланцы.

В Аппаратах типа ТН трубные элементы пучка герметично присоединены к решеткам. Они в свою очередь жестко фиксируются на кожухе. Это приводит к формирования температурных напряжений в зонах соединений.
Разности температур зависят от материального исполнения конструкции, от величины перепада давления, создаваемого в аппарате и т.д.
Для агрегатов ТН типа допустимый диапазон температур от 30 до 40°C.

Кожухотрубчатые теплообменники типа ТК

Рис.2  Теплообменник типа ТК
1 – линзовый компенсатор.

Аппараты типа ТК отличаются наличием компенсатора на кожухе. Это устройство компенсирует создаваемые температурные удлинения трубных элементов.
Разница температур приводит к различиям в степени удлинения кожуха и трубного пучка.. При снижениях, повышениях температурных показателей трубный пучок укорачивается или удлиняется больше чем кожух.
Это становится причиной формирования температурных напряжений.
В кожухотрубных теплообменниках с тепловым компенсатором на кожухе они минимизированы за счет компенсирующей способности компенсатора. Устройство сжимается или расширяется, существенно снижая величину температурных напряжений в зоне фиксации кожуха, трубной решетки и труб.
Для агрегатов с тепловым компенсатором на кожухе допускается разница между температурами труб и кожуха, приводящая к разности удлинения в пределах 10 миллиметров. Допустимый показатель зависит от длины труб.

Кожухотрубные теплообменники типа ТП

Рис.3, Теплообменник типа ТП
1 – фланцевая крышка; 2, 17 - штуцера для ввода и вывода теплоносителя, подаваемого в трубное пространство; 3 – распределительная камера; 4 – кожух; 5 – трубный пучок; 6, 15 – штуцера для ввода и вывода теплоносителя, подаваемого в межтрубное пространство; 7 – отбойник; 8 – крышка; 9 – крышка “плавающей головки”; 10 – подвижная трубная решетка; 11 – фланцы; 12 – роликовая опорная платформа; 13 – седловидная опора; 14 – сегментная перегородка; 16 - неподвижная трубная решетка.

Аппарат  типа ТП оснащен плавающей головкой. В процессе удлинения труб, формирующегося во время нагрева и теплообмена, в конструкции свободно перемещается специальный элемент- плавающая головка, состоящая из подвижной трубной решетки и крышки. В кожухотрубчатом теплообменнике с плавающей головкой теплообменные трубы удлиняются беспрепятственно.

Полный назначенный срок службы– 30 лет.

Осуществляем доставку оборудования различных габаритов и любыми видами транспорта по всей России и странам СНГ.