schimbătoare de căldură tubulare

Shell și căldură tub schimbatoare. Aceste schimbătoare de căldură sunt printre schimbătoarele de căldură de suprafață cel mai frecvent utilizate. Fig. -XII 5 și schimbătorul de căldură arătat shelltube structură rigidă, care constă dintr-o carcasă sau a carcasei 1, și sudate la acesta tubesheets 2. tubesheets fixe bundle tub 3. plăcile tubulare sunt atașate (pentru garnituri și șuruburi) ale capacului 4.

Schimbătorul de căldură nick unul dintre schimbul de căldură în interiorul presei I Mișcări tuburilor (lateral tub) și altele II - în spațiul inelar.

Mass-media în mod tipic votokom-îndreptate una împotriva celeilalte. Astfel medie pe grevaemuyu este îndreptată în sus și mediu cedează căldură, - în direcția opusă. O astfel de direcția de mișcare a fiecărui mediu coincide cu direcția în care tinde să se miște dat Nye miercuri influențat prin schimbarea densității prin încălzire sau răcire.

Mai mult, când a declarat mișcarea de detectie a tensiunii medii se realizează o distribuție a vitezei mai uniformă și condiții identice de schimb de căldură a ariei secțiunii transversale a aparatului. Altfel, de exemplu, atunci când se aplică o soluție rece (încălzită) medie superioară schimbător de căldură, o porțiune din lichidul încălzit, bricheta poate la Liban Scapa de sus a mașinii, formând zone de „stagnant“.

Tevi din structurile cristaline de obicei uniform poziționate de-a lungul perimetrelor celor șase unghiuri drepte, adică la nodurile de triunghiuri echilaterale (Fig. XII-6a), cel puțin atunci când aranjament schimbarea conductei de cercuri concentrice (Fig. XII-6, b). În unele cazuri, atunci când este necesar să se asigure o curățare convenabilă a suprafeței exterioare a țevilor, acestea sunt plasate la perimetrele dreptunghiuri (Fig. XII-6c). Toate aceste metode de țevi temporale ale deplasării au același scop - de a oferi un aranjament compact posibil, o suprafață de transfer de căldură mai necesară în interiorul unității. In majoritatea cazurilor, compactitatea cea mai Shai realizată prin plasarea tuburilor pe perimetrele hexagoane regulate.

Tuburi fixe in Grile adesea flare (pic. XII-7 și b), cu conexiune deosebit de puternică (necesară în cazul aparatului la presiuni mai mari) se realizează cu dispozitivul în găurile foi de tub cu canalul kami inelar, care sunt umplute cu țevi metalice în procesul de extindere (Fig. XII-7b). Mai mult, utilizând sudarea țevii de fixare (Fig. XII-7, c) în cazul în care materialul tubului nu poate fi întins și admisă conducte de legătură rigide și lipire a plăcii tubulare (Fig. XII-7, r) utilizat pentru Cpd-neniya în principal, țevi din cupru și alamă.

Ocazional, compuși cu un grătar țeavă de foci (Fig. XII-7, d), permițând mișcarea longitudinală liberă a tubului și posibilitatea înlocuirii rapide. Această conexiune permite reducerea deformarea termică a conductelor, dar este dificil, costisitor și nu suficient de fiabile.

Schimbătorul de căldură prezentat în Fig. XII-8, și este într-o direcție. La un cost relativ scăzut mișcarea fluidului de viteză în depozite ale țevilor schimbătoarelor de căldură sunt reduse și, prin urmare, coeficienții de transfer de căldură sunt mici. Pentru a mări din urmă la o suprafață dată țevilor Transatlantice loobmena diametru poate fi redusă în mod corespunzător cresterea lor te-celulă (lungime). Cu toate acestea, schimbătoare de căldură sunt de diametru mic și mare înălțime sunt incomod pentru a monta, necesită spații mari și curse curs de metal a crescut pentru fabricarea pieselor care nu participă direct la-loobmene Transatlantice (unitate carcasa). Prin urmare, o mai rațională pentru a crește transferul de căldură SKO-creștere prin aplicarea de schimbătoare de căldură multi-pass.

Schimbătorul de căldură în mai multe etape (Fig, XII-8, b) corpul 1, 2 tubesheets armat în aceasta țeavă 3 și capacul 4 sunt identice cu cele prezentate în Fig. XII-8, de asemenea. Prin intermediul partițiilor transversale 5 montat în capacul tubului schimbător de căldură este împărțit în secțiuni sau pasaje, care secvențial deplasează lichidul care curge în partea de tub a schimbătorului de căldură, de obicei, o defalcare de mișcări efectuate în așa fel încât toate secțiunile a fost numărul aproximativ o kovoe de tuburi .

Din cauza suprafeței mai mică a tubului transversală totală, plasată într-o secțiune în raport cu secțiunea transversală totală a fasciculului de țevi în spațiu fluid tub de schimbare a vitezei crește schimbătorului de căldură (în raport cu rata de o singură buclă, un schimbător de căldură), în numărul de ori egal cu numărul de mișcări. Astfel, un schimbător de căldură cu patru căi (Fig. XII-8, b) viteza în tuburi sub alt egal condiții de TION de patru ori mai mare decât o singură buclă. Pentru a mări viteza și lungirea calea de mișcare a mediului în spațiul inelar (Fig. XII-8b) sunt șicane. Orizontale schimbătoare de căldură, aceste parițiile sunt ambele suporturi intermediare-guvernamentale pentru pachetul de tuburi.

Creșterea ratei de transfer de căldură în mai multe treceri de schimb de căldură-tuplele însoțite de o creștere a rezistenței hidraulice și a structurii schimbătorului de căldură condiție zhneniem. Aceasta impune alegerea ratei punct de vedere economic definit de numărul de spire bobina, care în general nu depășește 5-6. Multi-pass schimbătoare de căldură începute în topitură mixt pe baza curentului, care este cunoscută pentru a conduce la o anumită reducere a transferului de căldură forță motrice în comparație cu mișcarea contracurent pur implicată în mass-media de schimb de căldură.

În singură buclă, în special în schimbătoare de căldură multi-pass, schimbul de căldură se poate deteriora datorită evoluției dizolvat în lichid (sau vapori), aer și alte gaze necondensabile. Pentru îndepărtarea periodică a acestora agenții în partea superioară a carcasei schimbătoarelor Stabilim supape de aer-scavenging vayut.

O singură trecere și căldură multitrecere schimbătoarele pot fi verticale sau orizontale TION. bobinele verticale sunt mai ușor de operat și ocupă mai puțin spațiu. Schimbătoare Hori-zontally sunt de obicei realizate multiport și funcționează la viteze mari implicate în media de schimb de căldură, în scopul de a minimiza stratificarea fluidului datorită diferenței de densități și temperaturile lor, precum și elimină formarea stagnare zone TION.

Dacă diferența medie de temperatură dintre tuburi și schimbătoare de căldură în cochilie structura rigidă, adică Stills, sudate la plăcile tubulare carcasă devine mare (aproximativ egală sau mai mare de 50 ° C), tubul și carcasa alungită inegal. Acest lucru provoacă tensiuni considerabile în foile de tub, poate perturba legătura strânsă a conductelor cu grătare și conduc la distrugerea sudurilor amestecare inacceptabilă mediilor schimbului de căldură. Prin urmare, atunci când diferența de temperatură și burlanelor de tubaj, mai mare de 50 ° C, sau la o lungime de-TION schimbătoarele tubului schimbător de căldură considerabile utilizate structură nerigidă, permițând o anumită mișcare a conductelor mentelor privind unitatea de locuințe.

Pentru a reduce deformarea termică datorită diferenței mari de temperatură între tub și carcasă, lungime considerabilă a conductelor, precum și o distincție între materialul tubului și carcasa, utilizarea cojii și schimbătoarelor de căldură tubulare cu un compensator de lentile (Fig. XII-8a), în care carcasa are o compensatorului lentila 1, trece printr-o deformare elastică. O astfel de construcție este simplu, dar neem prima la suprapresiune ușoară în spațiul inelar, de obicei, nu mai mare de 6 x May 10 N / m 2 (6 am).

Când necesitatea unor deplasări mari ale conductelor și o carcasă de schimbător de căldură cu un cap plutitor (Fig. XII-8, b). Placa tubulară inferioară 2 este mobil, care permite mănunchi de tuburi din jurul mișca liber independent din aparat. Acest lucru previne tuburi periculoase de deformare termică și perturbarea densității legăturii lor la plăcile tubulare. Cu toate acestea, compensarea temperaturii se realizează într-o anumită alungire SLE ceai datorită complicațiilor și Schimbător structurii de ponderare. În coajă și schimbător de căldură cu tub U-obraznymi rub-Bami (Fig. XII-8, c) tubul 3 se executa funcția dispozitivelor ing compensator. Acest lucru simplifică și facilitează proiectarea-APPA rata având doar o singură placă tubulară fixă. Suprafața exterioară a tuburilor poate fi ușor de curățat cu o degajare peste încălzitorului țevii aparatului. Mai mult, în această construcție, schimbătoare de căldură, care sunt două sau mai multe realizat destul de intensă căldură TION. Dezavantajele schimbătoare de căldură cu tuburi în formă de U: dificultatea de curățare a suprafeței interioare a conductelor, complexitatea introducerii unui număr mare de tuburi pentru fiecare tub D zăbrele.

În industria chimică schimbătoare de căldură sunt de asemenea utilizate cu tuburi duble (Fig. XII-9). Pe de o parte a mașinii două foi de tuburi aranjate la decât grilaj 1 este montat un fascicul de țevi 2 cu un diametru mai mic, deschis la ambele capete și în zăbrele 3 - conducta 4 diametrul sore-Sheha cu capetele din stânga închise montate concentric-ically în raport cu tuburile 2 . Miercuri i se mișcă în inelară simplu a spațiului dintre tuburile 2 și 4 și se vor emite de schimbătorul de spațiu TION extratubular 2 prin conducte alt mediu se deplasează II în jos de-a lungul partea de manta a tubului carcasei schimbătorului de căldură 4 exterior spălare. Într-un astfel de design tub schimbător de căldură poate fi extins prin schimbătorul de căldură independent de carcasă.

Element schimbătoare de căldură. Pentru a mări viteza mediului în spațiul inelar, fără utilizarea șicanelor stânjenesc-fierbere Aparate de purificare folosind elementar teploob schimbătorilor. Fiecare element al unei astfel de schimbător de căldură este cel mai simplu schimbătorul shelltube. mediu COOL-încălzit și da trec succesiv prin elementele individuale constau dintr-un fascicul de tuburi într-o carcasă de diametru mic. Un schimbător de căldură format din aceste elemente (mișcări) permite excesului de presiune considerabilă în spațiul inelar; ea poate fi văzută ca Modi-ficare a schimbătorului de căldură coajă de comutare și tub.

Elementul schimbător de căldură mișcarea reciprocă medii apropie sistem eficient de contracurent pur. Cu toate acestea, din cauza secțiune TION suprafață de schimb de căldură totală pe elementele individuale ale structurii devine mai greoaie și crește costul schimbătorului de căldură.

schimbătoare de căldură dublu-tub. Schimbătoare de căldură ale acestei construcții, numite schimbător de căldură „tub în tub“, format din mai multe elemente tubulare conectate în serie care formează un două baie tuburi dispuse concentric (Fig. XII-9). Un agent de răcire se mișcă prin țeava interioară 1 și celălalt - în spațiul inelar dintre interior 1 și exterior țevii 2. tub VNU-frecare (tipic 57-108 mm diametru) conectat kalatches 3 și tubul exterior având un diametru de 76-159 mm. - PA-4 tuburi.

Datorită mici în conducta de secțiune transversală și fanta inelară în dublu tub de căldură TdR chiar la costuri reduse sunt atinse la intenționat rată ridicată de fluid egal obicei 1-1,5 m / sec. Acest lucru permite coeficienții de transfer de căldură mai mari și pentru a atinge sarcini mari de căldură pe unitatea de masa unității, decât schimbătoare de căldură kozhuhotrubchatyh. Mai mult, odată cu creșterea vitezei lichidului de răcire a descreste coș contaminări posibilitate depunerilor de pe suprafețele de schimb de căldură.

Cu toate acestea, aceste schimbătoare de căldură sunt mai greoaie decât coajă și tub, și necesită curgere mai mare per unitate de suprafețe de schimb de căldură de metal, care în aparatul de acest tip este format numai prin conductele interioare.

Dublu-tuburi schimbătoare de căldură poate funcționa în mod eficient în rata de non-mare de curgere a lichidului de răcire, și la presiuni ridicate. În cazul în care este necesar o suprafață mare de schimb de căldură, aceste aparate funcționează în mai multe secțiuni paralele.