Как устроены и работают кожухотрубные теплообменники?

07 ноября 2018, 18:35

Трубчатые теплообменники появились в прошлом столетии. Их применяли при функционировании ТЭС. В такой системе воды перегонялось много, а рабочее давление было повышенным. Кожухотрубные теплообменники, как изобретение, стали использовать при разработке нагревающих конструкций, испарителей. Устройство оборудования видоизменялось. Изделие приобрело компактные габариты. Теперь можно беспрепятственно разбирать его и проводить чистку.

Спрос на конструкцию возник в нефтяной, химической промышленности. Здесь используются жидкости с большим количеством примесей. Смотреть, как выглядят кожухотрубные модели, можно на сайте. У бытовых разновидностей устройство то же. Они точно так же разбираются для чистки.

Устройство оборудования

Основу теплообменника составляет пучок труб. Их крепят на решетке или доске. Трубы располагаются в специальной камере – кожухе. Толщина листа, из которого его варят – не менее 4 мм. Доску изготавливают из листовой стали. На оборудование можно установить редукционный клапан – для выравнивания рабочего давления на входе и на выходе. Трубки внутри теплообменника соединены патрубками. Имеются перегородки и отвод для конденсата.

Число и размер труб определяют характеристики теплообменного оборудования. Трубы сварены с доской/крышкой. Соединение или изгиб кожуха может иметь U-, W-образную форму. Хотите, чтобы агрегат хорошо работал? Соблюдайте следующее условие: межтрубное расстояние вдвое или втрое больше сечения.

Технология работы

Оборудование создано для передачи вырабатываемого тепла на поверхность, нуждающуюся в нагреве. Кожухотрубный агрегат устроен так, что среды разной температуры двигаются раздельно, по отдельным камерам. Процесс передачи тепла осуществляется в пространстве между кожухами. В каждой из них находится вода. Горячий агент нагревает кожух, выделяется конденсат. Горячий пар нагревает холодную камеру. Трубы нагреваются сильнее, чем доска. Если не установить в оборудование дополнительный элемент, потери тепла будут большими. В качестве компенсаторов разности степени нагрева производители используют сильфоны, линзы и сальники.

Разновидности теплообменников

Трубы могут быть прикреплены к поверхности разными способами: приварены, припаяны, прикручены болтами, установлены в нишах. Отдельный вид – сальник, предусмотренный в крепеже.

Конструкционные особенности позволяют выделить оборудование:

• По степени жесткости: жесткие, полужесткие, нежесткие;
• По числу ходов: много-, одноходовые;
• По направлению тока агента: прямые, поперечные, противоточные;
• По месту нахождению решетки: наклонные, вертикальные, горизонтальные.

Преимущества трубчатого агрегата

Можно установить минимальное (вакуум) и максимальное давление. Существуют модели с разным термическим напряжением – цена на них примерно одинаковая. Есть также большие (для предприятий) и малые (для бытовых целей) трубчатые агрегаты.