Кожухотрубные теплообменные аппараты

Главная  »  Продукция  »  Нефтехимическое оборудование  »  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:

Наименование параметров

Назначение параметров для теплообменников

ТН

ТК

Температура
теплообменивающих сред,
ºС±5ºС

в кожухе

от минус 70ºC до плюс 350ºC

в трубах

Диаметр кожуха, мм

наружный (при

изготовлении из трубы)

159; 273; 325; 426; 630

внутренний (при

изготовлении из листа)

400; 600; 800; 1000; 1200

Поверхность теплообмена, м²

1,0-973

Условное давление (МПа) в кожухе

для аппаратов диаметром, мм

159, 273, 325, 400

(426), 600 (630)

1,6; 2,5; 4,0

1,6

800

1,0; 1,6; 2,5; 4,0

1,0; 1,6

1000

0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0

0,6; 1,0; 1,6

1200

0,6; 1,0; 1,6; 2,5

Условное давление (МПа) в трубах для аппаратов диаметром, мм

159, 273, 325,

400 (426), 600 (630)

1,6; 2,5; 4,0

1,6

800

1,0; 1,6; 2,5; 4,0

1,0; 1,6

1000

0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0

0,6; 1,0; 1,6

1200

0,6; 1,0; 1,6; 2,5

0,6; 1,0; 1,6

Длина теплообменных труб(мм) для аппаратов диаметром, мм

159, 273

1000; 1500;

 2000; 3000

1500;

2000; 3000

325

1500; 2000; 3000; 4000

400

(426), 600 (630), 800

2000; 3000; 4000; 6000

1000

3000; 4000; 6000; 9000

1200

4000; 6000; 9000

Наружный диаметр и
толщина стенки теплообменных труб, мм

20х2; 25х2

Число ходов по трубам

для аппаратов диаметром, мм

159, 273

1

325, 400 (426)

1; 2

600 (630),

800, 1000, 1200

1; 2; 4

Масса аппаратов, кг

135 ÷ 21890


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.



















Аналитик Маслов оценил шансы отката рубля до февральских значений
Среди основных причин числится повышение цены на нефть. Так, цена за баррель нефти торговой марки Brent обновила рекорд нескольких месяцев и достигла значения в 66,79 долларов. Спрос на сырую нефть сокращается, так как нефтепереработка сильно просела после аномальных похолоданий в Техасе.
«Арктик СПГ 2» поставит в Китай более трех миллионов тонн газа
"Новатэк" подписал с китайской Shenergy Group договор на поставку в Китай в течение 15 лет более 3 миллионов тонн сжиженного природного газа с проекта "Арктик СПГ 2", сообщила российская компания.