Базовые кожухотрубные теплообменники

23.07.2019

Один из самых распространенных в настоящее время видов теплообменного оборудования – кожухотрубный теплообменник. Его также называют кожухотрубчатым. Они активно применяются в химической, нефтяной, газовой промышленности, а также в бытовых целях.

В этих устройствах поверхность теплообмена между двумя потоками теплоносителя сформирована из труб, заключенных в кожух. Через их поверхность осуществляется непосредственно теплообмен.

Виды и принцип действия

Подобные аппараты впервые были разработаны в начале прошлого века, когда возникла потребность в оборудовании, соединяющем в себе высокие показатели теплообмена и возможность эксплуатации при высоком давлении. С тех пор данное устройство подвергалось различным усовершенствованиям, появились и его разновидности:

  • Тип «Н» c неподвижно закрепленными трубками. Отличается простотой конструкции и изготовления, вследствие чего невысокой стоимостью. Небольшое количество деталей обусловливает надежность и простоту обслуживания. Рассчитан на разницу температур теплоносителей не выше 50°С.
  • Тип «К» c температурным кожуховым компенсатором. Для нивелирования температурных деформаций, которые могут возникать при нагреве или охлаждении, снабжены компенсаторами различного типа. По сравнению с «Н» имеет больший температурный диапазон, но более сложную конструкцию и, соответственно, более высокую стоимость.
  • Тип «П» c плавающей головкой. Одна из трубных решеток не закреплена на кожухе и может свободно передвигаться вдоль него. Подвижная решетка оснащается собственной крышкой для обеспечения герметичности системы. Может эксплуатироваться при разности температур 100 и более градусов Цельсия.
  • Тип «У» c U-образными трубами. За счет изогнутой формы достигается температурное расширение материала. Достоинство – относительная простота. Недостаток – затрудненность очистки внутренней поверхности трубы и её замены в случае повреждения.
  • Тип «ПК» с плавающей головкой и установленными на ней компенсаторами (элементные). Их преимущество – полужёсткая конструкция, возможность осевого подключения систем подачи и вывода теплоносителя.
  • Двухтрубные («труба в трубе»).

Независимо от типа теплообменника и вариантов конструкции, принцип его действия является общим для всех. Два потока теплоносителей, холодный и горячий, не соприкасаясь и не смешиваясь друг с другом, движутся по разным каналам: один в трубном (по трубам), другой – в межтрубном пространстве. В ходе этого процесса происходит передача тепла через поверхность труб от более нагретого теплоносителя менее нагретому.

В зависимости от того, в каком направлении движется теплоноситель, выделяют прямоточный, противоточный и перекресточный теплообменники. Наибольший эффект достигается при противоположном движении теплоносителей, именно оно чаще всего предусматривается в конструкции. Однако в целом при одинаковых соотношениях площадей и материале трубного пучка показатели теплообмена различных типов устройств фактически равнозначные.

Достоинства кожухотрубных теплообменников

Данные аппараты пользуются большой популярностью как в промышленных, так и в бытовых установках благодаря их высоким эксплуатационным свойствам:

  • надежность и безопасность в использовании;
  • высокая стойкость к гидроударам, позволяющая выдерживать большие нагрузки и перепады давления;
  • способность развивать большую поверхность теплообмена в одном аппарате;
  • отсутствие потребности в чистой среде, возможность работать в среде, не прошедшей предварительную очистку;
  • износостойкость и долговечность;
  • высокая эффективность;
  • возможность применения в агрессивной среде;
  • простота ухода, ремонтопригодность.

Основным недостатком кожухотрубных теплообменников считаются их значительные габариты, требующие большой площади для монтажа.

Если возникает необходимость приобрести новый агрегат взамен выработавшего ресурс или для новой линии, необходимо осуществить его выбор согласно требуемой температурной разнице сред, принципу подключения к системе подачи и отвода теплоносителей, а также предельному расчётному давлению в системе. Лучше всего выбирать современные теплообменники, рассчитанные и выполненные на специальном оборудовании, по индивидуальному заказу, с учётом абсолютно всех технологических требований.

Вернуться обратно
ОПУБЛИКОВАТЬ В СОЦ.СЕТЯХ