Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменников

Трубные пучки используются для нагревания воздуха или жидкости теплом газов газопоршневых, газотурбинных и других типов двигателей. При теплообмене отмечают высокий коэффициент теплоотдачи, что помогает сэкономить на дополнительном оборудовании.

Сегодня с разных производственных комплексов выходит более 40 различных типов трубных пучков. Они также представляют собой составную часть утилизационных теплообменных аппаратов.

Это теплообменный блок, созданный в виде специального набора трубных петлей с поперечным оребрением. Плети размещаются в каркасе. Высокий коэффициент оребрения труб позволяет достичь комплектности, низкую удельную материалоемкость, высокую тепло-производительность. Подробнее об особенностях оборудования читайте далее.

Стоимость трубных пучков для вашего производства

Стоимость определяется объемами заказа и другими параметрами. Подробнее об этом расскажет менеджер. Звоните, мы ответим на интересующие вопросы.

Сотрудничать с нами просто. Мы предлагаем широкий ассортимент не только трубных пучков, но и теплообменников, аппаратов воздушного охлаждения и другого оборудования. Наши дипломы, сертификаты и лицензии подтверждают надежность компании «Спецнефтехиммаш».

Устройство трубных пучков и назначение

Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменников

Трубный пучок – это незаменимый компонент оборудования, которое используется в конструкции теплообменников. Главная задача сводится к нагреву воздуха или рабочей жидкости.

Являясь одним из ключевых элементов кожухотрубных теплообменников, такой пучок способен определить эффективность его использования, а в перспективе, исправность и долгосрочность работы всего оборудования в целом.

По своей конструкции трубные пучки довольно простые изделия. Это набор труб, которые надежно закрепляются в пучок при помощи надежного каркаса. Материалом для изготовления может служить титан, металл и т.д. Все зависит от назначения и места использования. Инженеры нашей компании сделают точные расчеты и чертежи, которые будут удовлетворять вашим производственным нуждам.

Использование трубных пучков в промышленности

Трубные пучки используются сегодня во многих сложных инженерных конструкциях на производствах, например, в отопительных и водоснабжающих системах. Как мы уже писали, они отвечают за выполнение операций по нагреву сетевой воды. Происходит это при помощи пара в котлах с пониженным уровнем давления. На данный момент мы готовы предложить пучки для разных сфер деятельности, в частности:

  • нефтеперерабатывающей;
  • металлургической;
  • химической и нефтехимической;
  • сельскохозяйственном комплексе;
  • нефтегазовой;
  • газоперерабатывающей.

Именно из-за такой широты использования, трубный пучок для производственного теплообменника может иметь совершенно разные эксплуатационные характеристики. Все параметры вы также можете обсудить с нашими инженерами и другими специалистами «Спецнефтехиммаш».

Покупка трубных пучков у производителя теплообменного оборудования

Мы рекомендуем приобретать такие простые по своей конструкции, но тем не менее дорогие изделия у крупных промышленных компаний, предоставляющих гарантию на выпускаемую продукцию. «Спецнефтехиммаш» — один из таких производителей.

У нас можно найти все необходимое оборудование и заказать индивидуальные разработки, которые помогут сделать бизнес еще более прибыльным. Дипломы, лицензии и сертификаты – представлены на сайте.

Это еще одно доказательство надежности сотрудничества с нашей компанией.

Разработка трубных пучков для заказчика

  • Как ни странно, но сделать трубные пучки на самом деле сложнее, чем сам аппарат, так как следует учесть множество аспектов, без которых изделие будет набором бесполезных труб.
  • Наша компания производит пучки разной формы, например, U-образного типа или с плавающей головкой.
  • Как в общих чертах выглядит разработка пучка:

Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменников

  • для труб берется сталь разных марок;
  • сталь подбирается в зависимости от давления, температурного режима на производстве заказчика, химического состава веществ, которые будут находиться в трубе;
  • поперечное оребрение изделия выполняют из алюминия;
  • в узлах оборудования устанавливают трубки из стали или латуни.

Мы выпускаем трубные пучки только под конкретные заказы, поэтому особенно важно получить наиболее точную и достоверную информацию о некоторых аспектах вашего производства. Также наша команда разработчиков готова сделать индивидуальный чертеж и выполнять детали по техническому заданию.

Наши специалисты рассчитают для вас:

  • гидравлические;
  • тепловые;
  • аэродинамические нагрузки.

Обращаем ваше внимание, что мы ориентируемся на международные стандарты качества и сотрудничаем с рядом зарубежных производств, помогая им реализовывать самые сложные технические решения.

Разновидности трубных пучков и использование:

Если говорить о конкретике, то трубные пучки используются:

  • для систем охлаждения масла: в таком случае комплектуют специальными системами охлаждения турбин, валов генераторов, электрических насосов, компрессоров;
  • пучки из титана подходят для нагрева природного газа согласно установленным государственным стандартам, они применяются для разных промышленных отраслей, работающих с газами;
  • для поддержания нужного уровня температуры сетевой воды: на тепловых электрических станциях вода нагревается паром, который вырабатывается турбинами в промышленной котельной в котле с низким давлением;
  • для холодильной системы компрессора: данный вид пучков также производится из титана, он имеет концевые и промежуточные холодильники, что улучшает работу всего агрегата.

Особенности трубных пучков в работе

От работы трубных пучков, из соответствия ГОСТ-ам, зависит производительность и эффективность работы всего теплообменного оборудования в целом. При этом, если требуется ремонт в случае износа, достаточно заменить пару деталей, чтобы вернуться быстрее к прежнему объему работ.

Назовем преимущества и особенности пучков труб при эксплуатации:

Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменников

  • они отличаются надежностью и безопасностью в производственных процессах;
  • увеличивают срок эксплуатации оборудования;
  • легко ремонтируются и не требуют больших затрат;
  • пластичность формы – можно изготовить под конкретную модель оборудования или как отдельную комплектацию;
  • при отсутствии маркировки, возможно изготовление агрегата по техническому заданию или чертежу, который предоставит заказчик.

Преимущества использования трубных пучков для вашего завода

Применение пучков профилированных труб дает следующие плюсы для завода:

  • увеличение производительности;
  • уменьшение веса агрегата;
  • экономия материалов примерно до 50%;
  • использование любой среды для эксплуатации трубных пусков: газ, сетевая вода, масло и т.д.

Материалы изготовления трубных пучков – что входит в состав

Для производства трубных систем мы берем:

  • Латунь;
  • Сталь с антикоррозийными свойствами;
  • Медно-никелевые сплавы и т.д.

Например, для каркасов в основном берется сталь. Изготовление происходит на полностью автоматизированном оборудовании, что исключает любые ошибки.

Нестандартные трубные пучки по чертежам заказчика

В основном для всех теплообменников используются стандартные пучки, но мы готовы работать по вашим чертежам. Часто бывает так, что старый пучок не подходит для нового теплообменного оборудования. В таком случае мы разрабатываем новый агрегат.

Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменников

Трубные пучки теплообменников

Это основная и незаменимая деталь практически любого кожухотрубного теплообменного оборудования. За счет него осуществляется теплообмен, поэтому от качества данного элемента будет зависеть срок службы установок, их производительность.

Трубный пучок теплообменника отвечает за выполнение операций по нагреву жидкостей с помощью пара в котлах с пониженным давление. Сегодня трубный пучок теплообменника применяют в различных сферах деятельности:

  • металлургической;
  • нефтегазовой;
  • газоперерабатывающей;
  • химической и нефтехимической;
  • нефтеперерабатывающей.

Трубные пучки теплообменных аппаратов

Узел состоит из длинных тонких трубок, скрепленных жестким каркасом в виде решетки. Чтобы увеличить площадь теплообмена и повысить КПД, выполняют поперечное оребрение, которое обеспечивает:

  • повышение теплоотдачи;
  • продуктивную работу при сокращении количества труб;
  • увеличение ресурса оборудования в 2-3 раза.

В нашей компании вы можете купить трубные пучки, которые соответствуют российским и международным стандартам. Уровень квалификации рабочих обеспечит необходимое качество сборки. Наши преимущества: надежность, долговечность и безопасность. В случае поломки, износа отдельных элементов, их можно заменить, наша компания занимается также ремонтом трубных пучков и теплообменного оборудования.

Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменниковТрубные пучки подогревателей сетевой воды Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменниковТрубные пучки теплообменника

Изготовление трубных пучков от производителя

Пучок теплообменника сделать сложнее, чем сам аппарат, так как нужно учесть много параметров, без которых это всего лишь набор трубок.

Компания «Феникс» изготавливает несколько видов пучков:

  • с трубками U-образного типа;
  • с плавающей головкой (для конденсаторов, холодильников).

Для трубок берут сталь разных марок, которую подбирают в зависимости от давления, температурного режима, химического состава веществ. Поперечное оребрение пучка теплообменника выполняют из алюминия. В узлах устанавливают стальные или латунные трубки. Стандартно диаметр изделий 15-57 мм. Они подходят для кожухов 80 — 1400 мм, рассчитаны на давление 1-8 МПа.

Мы выпускаем детали с заданными параметрами для решения конкретных задач — занимаемся изготовлением трубного пучка и ремонтов трубных пучков под определенный теплообменник, а также работаем по чертежам заказчика, техническому заданию. Наши специалисты рассчитывают гидравлические, тепловые, аэродинамические нагрузки. В цехах оснащенных высокоточным оборудованием, рабочие воплотят в жизнь ваши заказы в соответствии с системой качества ИСО.

Читайте также:  Диаметр керамических труб для дымохода

Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменниковСборка трубного пучка

Кожухотрубные или кожухотрубчатые водоводяные теплообменники

Кожухотрубные или кожухотрубчатые водяные теплообменники были разработаны в начале ХХ века и до настоящего времени конструкция не претерпела практически никаких изменений. 

Кожухотрубный теплообменник представляет собой одну или набор из нескольких секций, соединенных между собой соединительными элементами- калачами.

Одна секция состоит из корпуса (трубы) в которую запрессовывается (заваривается) в трубных досках(решетках) трубный пучок теплообменных трубок.

Теплообменные трубки заправляются в так называемые трубные доски (стальные блины-круги с сверлениями под диаметр трубок). Трубки вальцуются в досках (решетках) для обеспечения герметичности при циркуляции жидкостей в секции). 

Наиболее широко водяные кожухотрубные устройства применяются для обеспечения теплообменных процессов отопления и горячего водоснабжения на объектах в теплоэнергетике и ЖКХ (в ТЭЦ,котельных, центральных и индивидуальных тепловых пунктах).

На данных объектах в большинстве случаев применяется давление до 10 атм, поэтому по своим прочностным характеристикам используются латунные трубки диаметром 16 мм, с толщиной стенки трубки 1-0,8 мм.

Трубный пучок на теплообменниках средней и большой мощности может монтироваться с турбулирующими перегородками, которые обеспечивают повышение КПД теплообменного процесса и улучшают прочностные характеристики трубного пучка.

Кожухотрубные теплообменники, кроме традиционной теплоэнергетики используются в различных технологических процессах по охлаждению и подогреву жидкостных сред- подогрев бассейнов, промышленные технологии, охлаждение судовых двигателей, в холодильных процессах с использованием фреонов и др. Кожухотрубчатые подогреватели эксплуатируются в пищевой промышленности для пастеризации, регенерации молока (все детали теплообменников изготавливаются из пищевой нержавейки) и других сферах пищепереработки.

 

Преимущества и недостатки кожухотрубного/кожухотрубчатого теплообменника

Недостатками кожухотрубных теплообменников являются низкий КПД в сравнении с пластинчатыми и другими видами теплообменников. Кожухотрубные теплообменники имеют большую металлоемкость, значительные габариты, высокие затраты по монтажу, чистке, ремонтных работах по замене трубок. Этот тип теплообменников относится к категории «поставил и забыл».

при качественном монтаже и грамотной эксплуатации обслуживания таких теплообменных аппаратов не требуется вообще. Поэтому именно такому оборудованию отдает предпочтение покупатель, у которого дефицит квалифицированного персонала, и такие инновации, как графеновое покрытие поверхности теплообменных трубок, будут рассматриваться как нечто из области научно-технической фантастики.

К преимуществам можно отнести высокую надежность при перепадах давлений, температур, гидравлических ударах, допустимость эксплуатации в случае выхода из строя, заглушивания до 30% трубок. Кожухотрубные теплообменники имеют значительную долговечность, большой запас коррозийной, сейсмической устойчивости.

Принимая по внимание большую долю кожухотрубных теплообменников, находящихся в эксплуатации с высокими репутационными показателями, при комплектации новых объектов заказчик в ряде случаев отдает предпочтение кожухотрубным теплообменникам.

Также имеет место практика эксплуатирующей организации замены действующего теплообменного кожухотрубного оборудования вновь на кожухотрубные теплообменники, избегая при этом затрат на реконструкцию и перепроектирование теплотехнического части объекта.

Где купить кожухотрубчатое теплообменное устройство

По вопросу покупки кожухотрубных теплообменников обращайтесь по контактам внизу страницы, или любым доступным способом на нашем сайте

Подогреватели кожухотрубные водо-водяные систем теплоснабжения. (гост 27590)

Кожухотрубчатые подогреватели-теплообменники изготавливаются в виде отдельных секций 16-и типоразмеров.

Опорные перегородки секций исключают прогиб трубок в процессе эксплуатации, позволяют резко повысить коэффициент теплопередачи по сравнению с традиционными конструкциями.

Увеличение коэффициента теплопередачи ведет к сокращению количества секций при проектировании центральных и индивидуальных тепловых пунктов, уменьшению массы, габаритов и ценовых характеристик последних.

Подогреватель-теплообменник предназначен для применения в системах отопления и горячего водоснабжения зданий различного назначения. В качестве поверхности теплообмена используются гладкие трубки диаметром 16х1 мм.

Подогреватели изготавливаются с диаметром корпуса секций 57/377 мм, длиной 2 и 4 м. Максимальное рабочее давление 1,6 МПа (16 кгс/см2); максимальная температура теплоносителя 423К (150гр. С); средний срок службы -25 лет.

Применения блока опорных перегородок дает возможность добиться поперечно-винтового и равномерного омывания теплообменных труб, что позволяет повысить коэффициент теплопередачи с гладкой трубкой на 30%, с профильной — на 100%, а также уменьшить количество секций тепловой установки: с гладкой трубкой — на 30%; с профильной -50%. Все подогреватели имеют сертификаты качества.

Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменников Применения блока опорных перегородок дает возможность добиться поперечно-винтового и равномерного омывания теплообменных труб, что позволяет повысить коэффициент теплопередачи с гладкой трубкой на 30%, а также уменьшить количество секций тепловой установки: с гладкой трубкой — на 30.

Марка подогревателя Типоразмер Тепловой поток, кВт Количество трубок Поверхность нагрева, м2 Масса, кг
секции калача перехода
ПВ1-57х2-Г-1,0-0,37-Т 1 7,9 4 0,37 23 8,6 5,5
ПВ1-57х4-Г-1,0-0,75-Т 2 17,6 0,75 35,8
ПВ1-76х2-Г-1,0-0,65-Т 3 13,1 7 0,65 32,6 10,9 6,8
ПВ1-76х4-Г-1,0-1,32-Т 4 28,3 1,32 52,4
ПВ1-89х2-Г-1,0-0,93-Т 5 18,2 10 0,93 39 13,2 8,2
ПВ1-89х4-Г-1,0-1,88-Т 6 40,7 1,88 64,2
ПВ1-114х2-Г-1,0-1,79-Т 7 39,9 19 1,79 57,4 17,7 10,5
ПВ1-114х4-Г-1,0-3,58-Т 8 85,7 3,58 97,1
ПВ1-168х2-Г-1,0-3,49-Т 9 74,4 37 3,49 112,6 32,8 17,4
ПВ1-168х4-Г-1,0-6,98-Т 10 147,5 6,98 193,8
ПВ1-219х2-Г-1,0-5,75-Т 11 113,4 61 5,75 182,6 54,3 26
ПВ1-219х4-Г-1,0-11,51-Т 12 238,4 11,51 301,3
ПВ1-273х2-Г-1,0-10,28-Т 13 236 109 10,28 261,5 81,4 34,9
ПВ1-273х4-Г-1,0-20,56-Т 14 479,1 20,56 461,7
ПВ1-325х2-Г-1,0-14,24-Т 15 302,7 151 14,24 338,7 97,3 42,8
ПВ1-325х4-Г-1,0-28,49-Т 16 632,4 28,49 594,4

Максимальная температура греющей воды- 150С Пример условного обозначения: ПВ1 — водо-водяной подогреватель 57- наружный диаметр корпуса, мм 2 — длина секции, м; Г — тип исполнения — с гладкими теплообменными трубками; 1,0 — рабочее давление, МПа; 28,49 — поверхность нагрева одной секции, м2; Т — типовая. Примечание 2.

1) Тепловой поток определен при следующих условиях: скорость нагреваемой среды в трубках — 1 мс; 2) расход среды межтрубного пространства равен расходу трубного пространства; 3) перепад температур нагреваемой и греющей среды — 45С, средний логарифмический температурный перепад- 10С.

Если у Вас есть подогреватели типа бойлер с устаревшим обозначением, эта табличка поможет вам выбрать новый водо-водяной подогреватель.

Технические обозначения водонагревателей ВВП

Рабочие параметры сред: условное давление 1,0 МПа;  температура греющей среды не более 115°С.

Также большую доля промышленных кожухотрубных (кожухотрубчатых), пластинчатых теплообменников для нагрева воды приходится на бассейновое хозяйство- в плавательных спортивных, общественных, частных бассейнах, включая в себя и санаторно-курортный комплекс с пресной и минерализованной водой. различных типов Промышленные теплообменников для нагрева воды в бассейнах могут изготавливаться с различными теплообменными системами, в том числе по видам применяемых материалов. Так для морской, минерализованной воды , грязевых леченых смесей могут использоваться титан, медные , медно-никелиевые сплавы. Но большую долю занимают теплообменники с теплообменными системами из нержавеющих сталей марок AISI 304, 321, 318. Незначительную часть промышленные теплообменники для нагрева воды занимают в обеспечении теплом и горячей водой о геотермальных источников.

Кожухотрубные (кожухотрубчатые) теплообменники

История кожухотрубных теплообменников

Впервые аппараты такого рода были разработаны в самом начале ХХ века, когда у тепловых станций возникла потребность в теплообменниках, обладающих большой поверхностью теплообмена, и способных работать при достаточно высоком давлении.

Сегодня кожухотрубные теплообменники используются в качестве подогревателей, конденсаторов и испарителей. Опыт многолетней эксплуатации, многочисленные конструкторские разработки привели к значительному усовершенствованию их конструкции.

Тогда же, в начале прошлого века, кожухотрубные теплообменники начали широко применять и в нефтяной промышленности. Тяжелые условия нефтепереработки требовали нагреватели и охладители нефтяной массы, конденсаторы и испарители для отдельных фракций сырой нефти и органических жидкостей.

Высокие температура и давление, при которых работала аппаратура, свойства самой нефти и ее фракций приводили к быстрому загрязнению отдельных частей аппаратов. В связи с этим теплообменники должны были обладать такими конструктивными особенностями, которые бы обеспечивали легкость их очистки и при необходимости — ремонта.

  • Варианты исполнения
  • Со временем кожухотрубные теплообменники получили широчайшее применение. Это определялось простотой и надежностью конструкции, а также большим числом возможных вариантов исполнения, подходящих для различных условий эксплуатации, в том числе:
  • вертикальное или горизонтальное исполнение теплообменника, кипение или конденсация, однофазные потоки теплоносителя на горячей или холодной стороне аппарата;
  • возможный рабочий диапазон давлений от вакуума до довольно высоких значений;
  • возможность изменения перепадов давления в широких пределах по обеим сторонам теплообменной поверхности как следствие большого числа вариантов конструкций.
  • возможность удовлетворения требований по термическим напряжениям, не повышая существенно стоимость аппарата;
  • размеры аппаратов — от маленьких до самых больших, до 6000 м²;
  • материалы могут быть подобраны в зависимости от требований к коррозии, давлению и температурному режиму, с учетом их соответствующей стоимости;
  • поверхности теплообмена могут быть использованы как внутри труб, так и снаружи;
  • возможность доступа к пучку труб для их ремонта или очистки.
  • Однако широкие области применения кожухотрубных теплообменников при подборе наиболее подходящих вариантов для каждого конкретного случая не должны исключать и поиск альтернативных вариантов.
Читайте также:  Трубные стали класса прочности к50 к52 к54

Составные части

Составные части кожухотрубных теплообменников: пучки труб, укрепленные в трубных решетках, крышки, кожухи, патрубки, камеры и опоры. Трубное и межтрубное пространства в них чаще всего разделены перегородками.

Принципиальные схемы и типы

Принципиальные схемы наиболее широко распространенных типов кожухотрубных теплообменников представлены на рисунке:

Трубные пучки кожухотрубчатых теплообменников

Кожух теплообменника — это труба, сваренная из стальных листов. Различие кожухов состоит главным образом в способе соединения корпуса с трубной решеткой и с крышками.

Толщину стенки кожуха выбирают в зависимости от рабочего давления среды и его диаметра, но в основном принимают не менее 4 мм. К кромкам кожуха посредством фланцев приваривают крышки или днища.

Снаружи к кожуху крепятся опоры аппарата.

В кожухотрубных теплообменниках общее эффективное сечение межтрубного пространства обычно больше в 2-3 раза, чем соответствующее сечение труб.

Поэтому независимо от разности температур теплоносителей и их фазового состояния общий коэффициент теплопередачи лимитируется поверхностью межтрубного пространства и остается невысоким.

С целью его повышения устанавливают перегородки, что увеличивает скорость теплоносителя и повышает эффективность теплообмена.

Пучок труб закрепляется в трубных решетках различными методами: с помощью разбортовки, развальцовки, запайки, заварки или сальниковыми креплениями.

Трубные решетки привариваются к кожуху (Тип 1 и 3), либо зажимаются болтами между фланцами крышки и кожуха (Тип 2 и 4), или же соединяются болтами лишь с фланцем (Тип 5 и 6).

В качестве материала для решетки используется обычно листовая сталь, толщина которой должна быть не меньше 20 мм.

Данные теплообменники различаются по конструкции: жесткой (Тип 1 и 10), полужесткой (Тип 2, 3 и 7) и нежесткой (Тип 4, 5, 6, 8 и 9), по способу движения теплоносителя — многоходовые и одноходовые, прямоточные, поперечноточные и противоточные, и по способу расположения – вертикальные, горизонтальные и наклонные.

На рисунке Тип 1 представлен одноходовой теплообменник жесткой конструкции с прямыми трубками. Кожух жестко связан с трубками решетками, возможность компенсации тепловых удлинений отсутствует.

Конструкция таких аппаратов проста, но их можно применять только при не очень большой температурной разности между пучком труб и корпусом (до 50°C).

Кроме того, коэффициент теплопередачи в аппаратах такого типа низок, потому что скорость теплоносителя в межтрубном пространстве невысока.

В кожухотрубных теплообменниках сечение межтрубного пространства обычно в 2-3 раза больше, чем соответствующее сечение труб.

Поэтому на общий коэффициент теплопередачи влияет не столько разность температур теплоносителей или их фазовое состояние, напротив, он лимитируется поверхностью межтрубного пространства и остается невысоким.

С целью его повышения в межтрубном пространстве делают перегородки, что несколько увеличивает скорость теплоносителя и тем самым повышает эффективность теплообмена.

Перегородки, установленные в межтрубном пространстве, увеличивая скорость теплоносителя, повышают коэффициент теплоотдачи.

В парожидкостных теплообменниках обычно в межтрубном пространстве пропускают пар, а жидкость идет по трубам. При этом разность температур труб и стенки корпуса обычно очень велика, что требует установки различного вида компенсаторов. В этих случаях используют линзовые (Тип 3), сильфонные (Тип 7) сальниковые (Тип 8 и 9), компенсаторы.

Однокамерные теплообменники с W — или чаще U -образными трубами также эффективно устраняют тепловые напряжения в металле.

Их целесообразно использовать при высоких давлениях теплоносителей, так как в аппаратах высокого давления крепление труб в решетках – операции дорогие и технологически сложные.

Однако теплообменники с гнутыми трубами также не получили широкого распространения в связи с трудностью получения труб с различными радиусами изгиба, сложностью замены гнутых труб и проблемами, возникающими при их очистке.

Конструкция теплообменника, предусматривающая жесткое крепление одной трубной решетки и свободное перемещение второй, более совершенна.

В этом случае устанавливается дополнительная внутренняя крышка, которая относится непосредственно к трубной системе (Тип 6).

Незначительное удорожание аппарата, связанное с увеличением диаметра корпуса и изготовлением второго, дополнительного, днища, оправдывается надежностью в эксплуатации и простотой конструкции. Такие аппараты называют теплообменниками «с плавающей головкой».

Теплообменники поперечного тока (Тип 10) отличает повышенный коэффициент теплоотдачи, так как теплоноситель в межтрубном пространстве движется поперек пучка труб. В некоторых видах таких теплообменников при использовании в межтрубном пространстве газа, а в трубах — жидкости, коэффициент теплоотдачи дополнительно повышают, применяя трубы с поперечными ребрами.

Принцип действия кожухотрубных теплообменников:

  1. Виды кожухотрубных теплообменников:
  2. подогреватели водоводяные; охладители воды и масел компрессоров и дизелей; подогреватели пароводяные; маслоохладители различных типов турбин, гидравлических прессов, насосных и компрессорных систем, силовых трансформаторов; охладители и подогреватели воздуха; охладители и подогреватели пищевых сред; охладители и подогреватели, использующиеся в нефтехимии; подогреватели воды в бассейнах;
  3. испарители и конденсаторы холодильных установок.
  • Сфера и область применения
  • Кожухотрубные теплообменники применяются в промышленных морозильных установках, в нефтехимической, химической и пищевой отраслях, для тепловых насосов в системах водоочистки и канализации.
  • Кожухотрубные теплообменники находят применение в химической и тепловой промышленности для теплообмена между жидкостными, газо- и парообразными теплоносителями в термохимических процессах, и сегодня являются наиболее широко распространенными аппаратами.

Преимущества:

Надежность кожухотрубных теплообменников в эксплуатации:

Кожухотрубные теплообменные аппараты с легкостью выдерживают резкие изменения температуры и давления. Пучки труб не разрушаются при вибрации и гидравлических ударах.

  1. Слабая загрезняемость аппаратов
  2. Трубы этого типа теплообменников загрязняются мало и их можно довольно легко очистить кавитационно-ударным методом, химическим, или – для разборных аппаратов- механическим способами.
  3. Длительный срок службы
  4. Срок службы довольно длительный — до 30 лет.
  5. Адаптируемость к различным средам
  6. Кожухотрубные теплообменники, применяемые сегодня в промышленности, адаптированы к самым различным технологическим средам, в том числе к санитарной, морской и речной воде, нефтепродуктам, маслам, химически активным средам, и даже самые агрессивные среды практически не снижают надежность теплообменных аппаратов.

Принцип работы кожухотрубного теплообменника

Кожухотрубный теплообменник — это класс теплообменных конструкций. Этот тип теплообменника состоит из кожуха (большого сосуда высокого давления) с пучком труб внутри него.

Одна жидкость протекает через трубки, а другая жидкость течет по трубам (через кожух) для передачи тепла между двумя жидкостями.

Теплообменники предназначены для рекуперации тепла между двумя технологическими потоками.

В этой статье поговорим про кожухотрубный или кожухотрубчатый теплообменник.

Теплообменники широко используются на электростанциях, в системах охлаждения и кондиционирования воздуха, в космической химической, ядерной, нефтехимической и криогенной промышленности.

Теплообменники бывают самых разных форм и размеров.

Они могут быть огромными, как конденсатор электростанции, передающего сотни мегаватт тепла, или крошечным, как электронный охладитель микросхем, который передает всего несколько ватт тепловой энергии.

Теплообменники — одно из наиболее часто используемых в обрабатывающих отраслях. Теплообменники используются для передачи тепла между двумя технологическими потоками.

Любой процесс, который включает в себя охлаждение, нагревание, конденсацию, кипение или испарение потребует для этой цели теплообменника.

Кожухотрубные теплообменники состоят из ряда трубок. Один набор этих трубок содержит жидкость, которую необходимо либо нагреть, либо охладить.

Тепло передается от одной жидкости к другой через стенки трубы либо со стороны трубы на сторону оболочки, либо наоборот.

Эта система работает с жидкостями при разном давлении; жидкость с более высоким давлением обычно направляется по трубам, а текучая среда с более низким давлением циркулирует через кожух.

Набор трубок называется пучком труб и он может состоять из нескольких типов труб: гладких, с продольным оребрением и т. д. Кожухотрубные теплообменники обычно используются для приложений с высоким давлением (с давлением более 30 бар и температурой выше чем 260 0 c

Оболочка изготавливается либо из трубы, либо из прокатного и сварного листового металла. Из соображений экономии стандартной является низкоуглеродистая сталь, но часто используются другие материалы, подходящие для экстремальных температур или коррозионной стойкости.

Использование общедоступных труб снижает стоимость и упрощает производство, отчасти потому, что они обычно более идеально круглые, чем катаные и сварные кожухи.

Читайте также:  Karcher vc 5 диаметр трубы

Округлость и постоянный внутренний диаметр кожуха необходимы для сведения к минимуму пространства между внешним краем перегородки и кожухом, поскольку чрезмерное пространство позволяет отводить жидкость и снижает производительность.

Трубы обычно делают бесшовные или сварные. Бесшовные трубы производятся методом экструзии(процесс плавления). Сварные трубы производятся путем скатывания полосы в цилиндр и сварки шва.

Трубки изготавливаются из низкоуглеродистой стали, нержавеющей стали, титана, инконеля, меди и т. Д. Толщина трубки должна выдерживать:

1) Давление внутри и снаружи трубки

2) Температура с обеих сторон

3) Термическое напряжение из-за разного расширения оболочки и пучка труб.

Более длинная труба уменьшает диаметр кожуха за счет более высокого давления на кожух. Трубки большего диаметра иногда используются либо для облегчения механической очистки, либо для снижения перепада давления.

Максимальное количество трубок в кожухе увеличивает турбулентность, что увеличивает скорость теплопередачи.

Ребристые трубы также используются, когда жидкость с низким коэффициентом теплопередачи течет в межтрубном пространстве.

Трубные листы изготавливаются из круглого плоского куска металла с просверленными отверстиями для концов трубок в точном месте и по шаблону относительно друг друга. Как правило, материал трубной решетки такой же, как и материал трубки.

Трубки надлежащим образом прикреплены к трубной решетке, поэтому жидкость на стороне кожуха не смешивается с жидкостью на стороне трубки.

Трубки вставляются через отверстия в трубных решетках и прочно удерживаются на месте сваркой, механическим или гидравлическим расширением.

Перегородки выполняют следующие функции:

  • 1) Поддерживайте трубы во время сборки и эксплуатации.
  • 2) Предотвращение вибрации от завихрений, вызванных потоком, и соблюдение расстояния между трубками.
  • 3) Направляйте поток жидкости по желаемой схеме через кожух.

Выделяют 3 основных вида кожухотрубных теплообменников .

  • Фиксированные теплообменники с трубными решетками — трубная решетка фиксируется в кожухе с помощью сварки, поэтому применяется термин «неподвижная трубная решетка». Эта простая и экономичная конструкция позволяет очищать отверстия труб механическими или химическими средствами.
  • U-образный теплообменник — представляют собой кожухотрубные теплообменники, пучок которых состоит из непрерывных труб, изогнутых в U-образной форме. Сторона изгиба является свободно плавающей, что способствует тепловому расширению без использования компенсаторов. Однако такие отводы сложно чистить.
  • Теплообменники с плавающей головкой — здесь задняя решетка может плавать или перемещаться, поскольку она не приварена к корпусу. Пучок трубок можно легко снять при обслуживании.

Теплообменники с фиксированной головкой предназначены для работы с перепадами температур до 93,33 ° C. Тепловое расширение не позволяет теплообменнику с фиксированной головкой превысить эту разницу температур. Он лучше всего подходит для работы конденсатора или нагревателя.

Теплообменники с плавающей головкой рассчитаны на высокие перепады температур выше 93,33 ° C.

Кожухотрубные теплообменники рассчитаны на работу с высокими расходами в непрерывном режиме.

Технологическая жидкость, которая должна быть нагрета или охлаждена в теплообменнике, обычно называется «обслуживаемой». Сервис может быть однофазным (газ или жидкость) или двухфазным (смесь газа и жидкости).

С другой стороны, одна из текучих сред (со стороны кожуха или трубы) может быть не технологической текучей средой, которая используется только для нагрева или охлаждения технологической текучей среды. Такой поток известен как «служебный». Сеть также может быть однофазной или двухфазной.

Существуют следующие типы обменников:

  • Теплообменник: жидкости с обеих сторон являются однофазными технологическими жидкостями
  • Охладитель: один поток — это технологическая жидкость, другой — более холодный поток, такой как воздух или охлаждающая вода.
  • Нагреватель: один поток технологической жидкости, а другой — горячее вспомогательное оборудование, такое как пар или горячее масло.
  • Конденсатор: с одной стороны у нас есть двухфазный поток с газом в точке росы. Этот газ конденсируется с помощью холодного теплоносителя с другой стороны, такого как воздух или холодная вода.
  • Чиллер: один поток — это технологическая жидкость, конденсируется при температурах ниже атмосферной, а другой — кипящий хладагент или технологический поток.
  • Ребойлер: один поток представляет собой кубовый поток из дистилляционной колонны, а другой — горячее вспомогательное оборудование (пар или горячее масло) или технологический поток.

Конструкция кожухотрубного теплообменника определяется на основании ряда факторов, таких как:

  • характер технологических жидкостей с обеих сторон
  • скорость потока с обеих сторон
  • ожидаемый характер операций и обслуживания
  • перепад температур с обеих сторон и необходимая площадь теплообмена

Кожухотрубные теплообменники классифицируются и изготавливаются в соответствии с широко используемыми стандартами TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association) Ассоциацией производителей трубчатых теплообменников и другими стандартами в Европе и других странах, а также с котлами ASME (Американское общество инженеров-механиков). ТЕМА разработала систему для обозначения основных типов кожухотрубных теплообменников. В этой системе каждый теплообменник обозначается трехбуквенной комбинацией, первая буква обозначает тип передней головки, вторая — тип кожуха, а третья — тип задней головки.

Использование стандарта TEMA в российском производстве осложнено некоторым несоответствием размеров в связи с различающимися метрическими системами.

Но в целом, отечественные теплообменные аппараты, изготавливаемые по ТУ ВНИИНефтемаш ( головной научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт отрасли химического и нефтяного машиностроения.

Институт является автором Государственных стандартов, нормативно-технической документации на серийно-выпускаемое оборудование, а также руководящих документов по выбору материального оформления оборудования) можно соотнести со стандартом TEMA.

Так как Крым наш, у нас есть партнеры и оттуда.

Устойчиво ходят слухи среди производителей кожухотрубных теплообменников, что SECESPOL JAD – польский производитель теплообменников(они тоже являются нашими партнерами), почти 30 лет активно работающий на международных рынках, получила технические разработки военного института советского времени перед распадом СССР. Современные теплообменники, производимые этой компанией были созданы на основе конструкторских проектов для подводных лодок, до 90-х годов прошлого века информация считалась засекреченной, а после было принято решение поделиться с поляками.

Большим преимуществом наших партнеров является собственное конструкторское бюро и полный цикл производства кожухотрубных теплообменников.

Кожухотрубные теплообменники совместно используются в узлах для нагрева химических жидкостей, в системах с большим объемом воды, станции СИП-мойки, в узлах отвода конденсата в пищевой промышленности.

Подписывайтесь на наш канал Телеграм, там всегда много полезного и интересного.

Трубный пучок теплообменника

Трубный пучок – это главная деталь каждого кожухотрубчатого теплообменника. Качественные трубные пучки для теплообменника – успех, продуктивность и долговечность работы.

Трубные пучки

Основными предназначениями трубных пучков является нагрев, охлаждение, конденсация жидких и газообразных средств в теплообменных аппаратах. Трубы в пучке соединены крепким каркасом.

Теплопроизводительность повышается за счет повышенной степени оребрения по принципу увеличения поверхностной площади. Зачастую используются во всех современных системах отопления и водоснабжения.

Отвечают за нагрев сетевой воды паром в котлах пониженного давления.

Существует несколько видов товара – с плавающей головкой и в форме у-образной трубы. Современность конструкций, невзирая на простой тип, способствует эффективной работе всего оборудования и легкой возможности ремонта. Со всеми характеристиками можно ознакомиться дополнительно.

Изготовление трубных пучков

Для изготовления трубок используются разные виды стали. Материал подбирается соответственно условиям, типам и характеристикам химических веществ, уровню агрессивности, температурному режиму, ожидаемому давлению изнутри. Иногда используются латунь для изготовления трубок.

Трубный пучок теплообменника производится диаметром 15 – 57 мм, для использования в кожухах с диаметрами 80 – 1400 мм с давлением 1 – 8 МПа.

Трубный пучок пп используется в таких сферах:

  • металлургическая;
  • нефтегазовая;
  • газоперерабатывающая;
  • химическая;
  • сельскохозяйственная;
  • нефтеперерабатывающая.

Потому имеются различные характеристики и номенклатуры.

Наш завод предлагает высококачественный товар по конкурентам ценам. На проектной стадии просчитываются тепловые, гидравлические, аэродинамические показатели, моменты охлаждения воздуха и теплообмена.

Вся продукция производится на современном оборудовании из материалов соответствующих всем стандартам и необходимым технологиям. Заказы изготовляем по всем нормам и требованиям в оговоренные сроки с учетом индивидуальности каждого клиента. Доставка производится по всей территории России, в Казахстан, Республику Беларусь.

Заказать товар от производителя легко — обращайтесь по телефону у менеджеру или оставляйте заявку на сайте, и вы получите:

  • сервисную поддержку на протяжении всего процесса сотрудничества;
  • Консультацию по любым вопросам;
  • отклик пи первом требовании.

Будем рады плодотворному и длительному сотрудничеству.

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *