Shell și căldură tub schimbătoarele - cele mai comune proiectarea echipamentelor de schimb de căldură. GOST 9929 coajă de oțel și de căldură tub schimbătoarele sunt realizate următoarele tipuri [10, 11]: CN - cu tubesheets fixe; TC - cu compensatorul de temperatură pe carcasă; TP - un cap flotant; TU - cu tuburi în formă de U; TPK - un cap plutitor și un compensator pe acesta (figura 2.49).
TH - cu foi de tub fixe
TC - cu compensatorul de temperatură de pe carcasa
TP - un cap plutitor
TU - cu tuburi în formă de U
TPK - un cap plutitor și un compensatorul pe ea
Figura 2.49 - Tipurile de coajă și tub TOA
În funcție de aparatul schimbător scop pot fi schimbătoare de căldură, răcitoare, evaporatoare și condensatoare; acestea produc inima unică și multiplă.
Figura 2.50 - Două căi de căldură orizontal tip schimbător TN
schimbător de căldură cu două căi cu foi tubulare orizontale fixe (tip VT - figura 2.50) constă dintr-o formă cilindrică sudată carcasă 5, camera de distribuție 11 și două capace 4. mănunchi de tuburi (figura 2.51) este format prin țevile 7, două tubesheets fixe 3. foi pentru tuburi sunt sudate carcasă. Capace și distribuirea carcasa camerei sunt conectate prin flanșe. Camera de locuințe și de distribuție format potrivit pentru intrare și de ieșire a conductei de lichid de răcire (duză 1, 12) și manta laterală (duză 2, 10), spații. Peretele despărțitor 13 în camera de distribuție formează un canale de răcire prin conducte (Figura 2.52). garnitură 14, aranjate într-un șanț cu zăbrele 3 este utilizată pentru etanșarea pereților longitudinali ai plăcii tubulare conexiune nod.
Figura 2.51 - Fasciculul de țevi
Figura 2.52 - dual TOA
Figura 2.53 - Foaia tub
Schimbătoare de căldură ale acestui grup sunt fabricate pentru o presiune nominală 0,6-4,0 MPa, cu diametrul de 159-1200 mm, cu suprafața de schimb de căldură la 960 m 2; lungime de 10 m, în greutate de până la 20 tone. Schimbătoare de căldură de acest tip sunt utilizate la o temperatură de 350 ° C
O caracteristică a dispozitivelor de tip TN este că țeava este conectată rigid la foile de tuburi (figura 2.53) și zăbrele - cu carcasa. În acest sens, se exclude posibilitatea de deplasări reciproce ale conductelor și o carcasă; astfel încât dispozitivele de acest tip sunt, de asemenea, numite schimbătoare de căldură cu structură rigidă.
Deoarece intensitatea tuburilor de transfer de căldură într-un mediu de transfer termic în flux transversal este mai mare decât cel longitudinal în spațiul inelar al schimbătorului de căldură sunt instalate partițiile transversale fixe 5 legături 6, oferind o unitate de lungime în zigzag de mișcare a lichidului de răcire din spațiul inelar.
La intrarea mediului de schimb de căldură în spațiul cochilie prevăzut denivelare 9 - rotundă sau placă dreptunghiulară, care protejează țeava de uzură erozivă locale.
Avantajul acestui tip de dispozitive este simplitatea de proiectare și, în consecință, costuri mai mici.
Cu toate acestea, ele suferă de două dezavantaje majore. În primul rând, curățați partea de carcasă a unor astfel de dispozitive este complexă, astfel încât schimbătoarele de căldură de acest tip sunt utilizate în cazurile în care mediul care curge prin spațiul tubului este curat, non-agresiv, t. E. Atunci când nu este nevoie să fie curățat.
În al doilea rând, o diferență substanțială între temperatura tuburilor și carcasa din aceste dispozitive conduce la o tuburi de alungire mai mare în raport cu carcasa, care determină apariția tensiunilor termice în foaia de tub 5, dă o densitate de rulare a țevilor din grătarului, ceea ce duce la pătrunderea mediului teploobmenivayuscheysya audio la altul. Prin urmare, acest tip de schimbătoare de căldură utilizate în diferența de temperatură mediile teploobmenivayuschihsya care trece prin tub și spațiul inelar nu este mai mare de 50 ° C și la o unitate de lungime relativ mică.
1 - carcasă; 2 - tubul; 3 - placă tubulară; 4 - un capac; 5 - unirea; 6 - compensatoarelor Lens; 7 - în formă de U tub; 8 - golovkaa plutitor) - cu lentila compensatorul pe carcasa (TC); b) - un cap plutitor (TP); c) - o tuburi în formă de U (TU) Figura 2.54 - Tipuri de bază de schimbătoare de căldură cu fascicule tubulare
Shelltube unitate lentilă compensatorului cu carcasă (TK), este prezentat în Figura 2.54a. Astfel de dispozitive au o carcasă cilindrică 1, în care un fascicul de țevi este 2; foi tubulare 3 cu tuburi evazate sunt atașate la corpul dispozitivului. La ambele capete ale schimbătorului de căldură este închis 4. capace Dispozitivul 5 este echipat cu accesorii pentru teploobmenivayuschihsya mass-media; un mediu trece prin tuburi, iar cealaltă trece prin spațiul inelar.
Aparate de schimb de căldură cu o temperatură TC tip compensatorului sunt fixe tubesheets și sunt prevăzute cu elemente flexibile speciale 6 (lentile) pentru a compensa diferențele de alungire și conducta de carcasă, care rezultă datorită diferenței dintre temperaturile lor. Tipul dispozitive TK cel mai frecvent utilizate cu elemente multiple mono și compensatoarele lentile (figura 2.55), fabricate run-out cochilii cilindrice scurte. Elementul lentilă prezentat în figura 2.55b, sudate din două lentile jumătate obținute din tablă ștanțată.
și - un singur obiectiv; b - sudate din două lentile și jumătate; în - dublet Figura 2.55 - Compensatoare
Capacitatea compensând a cristalinului compensatorului este aproximativ proporțională cu numărul de elemente în ea, dar nu este recomandat numărul de compensatoarelor utilizat pentru mai mult de patru lentile, deoarece drastic rezistență redusă la încovoiere a carcasei. Pentru a mări capacitatea de a cristalinului compensatorului poate fi pre-comprimat (dacă este destinat funcționării în tensiune) la asamblarea carcasei sau întinsă (la compresie) compensatoare.
La instalarea obiectivul compensatorului pe mașini orizontale din partea inferioară a fiecărei găuri de scurgere de foraj lentile cu dopuri pentru drenarea apei după presiune de testare a aparatului.
Schimbător de căldură cu tuburi în formă de U de tip W (figura 2.56) prezintă o placă de tub, la care ambele capete fălțuite tub în formă de U 7, care asigură o tubulatură de extensie liber cu o modificare a temperaturii. Un dezavantaj al acestor dispozitive este dificultatea de a curăța suprafața interioară a conductelor prin care acestea sunt utilizate în mod predominant pentru produsele pure.
Figura 2.56 - tip schimbător de căldură TU
Schimbătoare de căldură de acest tip pot fi orizontale sau verticale. Ele sunt fabricate cu un diametru de tuburi 325-1400 mm 6-9 metri lungime, la presiunea nominală până la 6,4 MPa și pentru temperaturi de funcționare de până la 450 ° C. Schimbătoare de masă până la 30 m.
Pentru a asigura camera de intrare și de ieșire de distribuție a lichidului de răcire separată este prevăzută în peretele despărțitor (figura 2.57).
Schimbătorul de căldură TU este bidirecțional tip de spațiu tub, și un singur sau două sensuri de-a lungul spațiului inelar.
Figura 2.57 - Fasciculul de țevi cu tuburi în formă de U
Aparatul este oferit gratuit de tip TU temperatură țeavă elongație: fiecare conductă se poate extinde independent de carcasă și conducta adiacentă. Diferența de temperatură de-a lungul peretelui țevii se deplasează în aceste dispozitive nu trebuie să depășească 100 ° C, Altfel, poate fi solicitări termice nocive în foaia de tub din cauza saltul temperaturii pe cusătura a celor două părți.
Avantajul tipului de proiectare este aparatul TU pentru extragerea periodică a fasciculului de țevi (vezi. Figura 2.57) pentru curățarea suprafeței exterioare a conductei sau înlocuirea completă a fasciculului. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că suprafața exterioară a tuburilor în aceste dispozitive nepotrivite pentru curățarea mecanică.
Deoarece curățarea mecanică a suprafeței interioare a țevilor în tipul aparatelor TU practic imposibilă, spațiul tubului de astfel de dispozitive trebuie să fie abordată mediu fără formare depozite, care necesită curățare manuală.
Suprafața interioară a țevilor din aceste aparate purificate apă, abur, ulei fierbinte sau substanțe chimice. Uneori folosesc metoda hidromecanice (flux de fluid lateral tub de alimentare care conține material abraziv, bile solide și altele.).
Una dintre cele mai comune defecte în coajă și tub de tip schimbător de căldură TU - îmbinări de țevi de nod violare etanșeității cu foaie de tub din cauza tensiunilor de încovoiere considerabile care rezultă din greutatea conductelor și mediu care curge în ele. În legătură cu acest tip de schimbătoare de căldură TU cu diametrul de 800 mm sau mai mult pentru o instalare ușoară și pentru a reduce tensiunile de încovoiere din fasciculul de țevi este prevăzut cu suporturi cu role.
Dezavantajele schimbătoare de căldură, cum ar fi TU ar trebui să includă umplere relativ slabă a tevi din cauza restricțiilor cauzate de îndoire a țevilor. In mod normal, tuburile în formă de U sunt realizate din țevi flexibile într-o stare rece sau la cald.
Dezavantajul esențial al dispozitivelor de tip TU ar trebui să includă, de asemenea, conducta de înlocuire inabilitatea (cu excepția tuburilor exterioare) la ieșirea lor din sistem și complexitatea tuburilor introduc, mai ales atunci când numărul lor este mare.
Din cauza acestor neajunsuri schimbătoarele de căldură de acest tip nu sunt utilizate pe scară largă.
Schimbătoarele de căldură cu un plutitor cap de tip TP (placa tubulară mobilă) sunt cele mai frecvente tipuri de unități de suprafață (Figura 2.58). Foaia de tub mobil permite tubul mănunchi liber să se deplaseze independent de carcasă. În aparatul acestei construcții tensiunile termice poate avea loc numai atunci când o diferență semnificativă tuburi temperaturi.
