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.



















Компания Saudi Aramco планирует снизить углеродные выбросы до нуля к 2050 году
Нефтяная компания Saudi Aramco в Саудовской Аравии поставила цель снизить количество выделяемых парниковых газов до нуля к 2050 году. Данное заявление дополняет решение государства достичь нулевых значений по углеродным выбросам к 2060 году.
Работы по строительству газопровода «Золотой шов» между Польшей и Литвой завершились
Работы по прокладке трубопровода «Золотой шов» в Польшу, соединяющий топливные сети Литвы с западной частью Европы, завершены. Газ по ним будет поставляться уже в 2022 годе. Об этом пишет портал Экономика сегодня, ссылаясь на заявление газового оператора Amber Grid.