КОМПЮТЪБНИ ТОПЛООБМЕННИЦИ.

Топлообменници от твърд тип (фиг. 8.3.2) имат цилиндрично тяло 1 , в който е монтиран тръбният сноп 2, фиксирани в тръбни листове 4, в които тръбите са фиксирани чрез разваляне или заваряване. Корпусът на устройството е покрит 5 и 6. Вътре в тялото са монтирани дялове 3, създаване на определена посока на потока и увеличаване на скоростта му в тялото (фиг. 8.3.4).

Ориз. 8.3.2. Твърд корпус и тръбен топлообменник:

1 - корпус (тяло); 2 - тръба; 3 - напречна преграда; 4 - тръбен лист; 5 - капак; 6 - капак (разпределителна кутия); 3,8 - надлъжни прегради, съответно в разклонителната кутия и в корпуса.

Ориз. 8.3.3. Корпус и тръбен топлообменник с компенсатор на лещи на корпуса.

За удължаване на пътя на течността в тялото, тръбните снопове са снабдени с напречни прегради.от листова стомана 5 mm дебелина или повече. Разстоянието между преградите се взема от 0,2 m до 50 Д Н – външен диаметъртоплообменна тръба. Геометричната форма на преградите и тяхното взаимно разположение определят естеството на движението на потока през корпуса на топлообменника.

Ориз. 8.3.4. Видове кръстосани дялове:

I - със секторен изрез, осигуряващ поток на флуид по спирална линия;

II - с прорезен разрез, осигуряващ вълнообразно движение;

III - със сегментен изрез;

IV - пръстен, осигуряващ движение от периферията към центъра и обратно.

Напречните прегради са фиксирани една спрямо друга с помощта на дистанционни тръби, притиснати към тях от общи пръти (обикновено четири). В допълнение към технологичната цел, напречните прегради служат и като междинни опори за тръбния сноп, предотвратявайки огъването му, когато апаратът е хоризонтален.

Една от топлообменните среди се движи през тръбите, а другата - вътре в тялото между тръбите. В тръбите се допуска по-замърсена среда, както и среда с по-нисък коефициент на топлопреминаване, тъй като почистването външна повърхносттръби е трудно, а скоростта на движение на средата в пръстеновидното пространство е по-малка, отколкото в тръбите.

Тъй като температурите на топлообменните среди са различни, тялото и тръбите получават различни удължения, което води до допълнителни напрежения в елементите на топлообменника. При голяма температурна разлика това може да доведе до деформация и дори разрушаване на тръбите и корпуса, нарушаване на плътността на факела и др. Така твърд тип топлообменници се използват, когато температурната разлика на топлообменната среда не е повече от 50°C.

Топлообменници с компенсатор на лещи върху тялото (фиг. 8.3.3) се използват за намаляване на топлинните напрежения в апарати от твърд тип. Такива топлообменници имат компенсатор на лещи върху тялото, поради чиято деформация се намаляват температурните сили в тялото и тръбите. Това намаление е толкова по-голямо, колкото по-голям е броят на лещите в компенсатора.

Топлообменници с плаваща глава (фиг. 8.3.5)намери най-широко приложение. При тези устройства единият край на тръбния сноп е фиксиран в тръбен лист, свързан към тялото (вляво на фигурата), а другият край може да се движи свободно спрямо тялото с температурни промени в дължината на тръбите. Това елиминира топлинните напрежения в конструкцията и дава възможност за работа с големи температурни разлики на топлообменните среди. Освен това е възможно почистване на тръбния сноп и корпуса на апарата и се улеснява смяната на тръбите на снопа. Въпреки това, дизайнът на топлообменниците с плаваща глава е по-сложен и плаващата глава не е достъпна за проверка по време на работа на апарата.

Ориз. 8.3.5. Корпус и тръбен топлообменник с плаваща глава:

1 - корпус; 2,3 - входни и изходни камери (капаци); 4 - тръбен сноп; 5 - тръбни листове; 6 - плаващ капак на главата; 7 - прегради; 8 - скоби за закрепване на капака; 9 - опори; 10 - основа; 11 - пръстеновидни направляващи прегради; 12 - плъзгаща се опоратръбен сноп; I, II - вход и изход на охлаждащата течност за отопление; III, IV - вход и изход на отопляем поток.

Преградите, монтирани в разпределителната камера и в плаващата глава, увеличават броя на преминаванията в тръбния сноп. Това дава възможност да се увеличи скоростта на потока и коефициента на топлопреминаване към вътрешна стенатръби.

Пръстеновидното пространство на устройствата с плаваща глава обикновено се изпълнява като еднопроходно. С два хода в тялото се монтира надлъжна преграда. В този случай обаче е необходимо специално уплътнение между преградата и корпуса. Топлообменната повърхност на кожухотръбните топлообменници може да бъде 1200 m 2 с дължина на тръбите от 3 до 9 m; условното налягане достига 6,4 MPa.

U-тръбни топлообменници (фиг. 8.3.6)имат тръбен сноп, чиито тръби са огънати под формата на латинската буква и, и двата края са фиксирани в тръбния лист, което осигурява свободно удължаване на тръбите, независимо от тялото. Тези топлообменници се използват за повишени налягания. Средата, изпратена към епруветките, трябва да бъде достатъчно чиста, след почистване вътрешна повърхносттръби е трудно.

Ориз. 8.3.5. Корпус и тръбен топлообменник с плаваща глава.

Фиг.8.3.6. Корпус и тръбен топлообменник с U-тръби

В зависимост от броя на надлъжните прегради в тялото и разклонителни кутиитоплообменните корпусно-тръбни устройства се разделят на едно-, дву- и многопроходни както в тръбата, така и в пръстеновидното пространство. И така, на фиг. 8.3.2 топлообменникът е двуходов както в тръбата, така и в пръстеновидното пространство, което се постига чрез монтиране на надлъжни прегради 7 и 8.

топлообменници тип тръба в тръба.

За разлика от корпусно-тръбните устройства, при които в корпуса е поставен сноп от няколкостотин тръби, при устройствата от този тип всяка тръба има свой индивидуален корпус (фиг. 8.3.7). Топлообменникът е сглобен от няколко такива секции, свързани с колектори на входа и изхода на охлаждащата течност за отопление. Такива устройства се използват за нагряване на вискозни и високовискозни петролни продукти (масло, дизелово гориво, мазут, катран).

Устройствата "тръба в тръба" са направени неразделни и сгъваеми. Първият от тях се използва за среди, които не дават отлагания в пръстеновидното пространство, чиито външни тръби са свързани чрез заваръчни дюзи. Връзките на вътрешните тръби на такива устройства могат да бъдат твърди (преходни близнаци 3 заварени към тръбите) и разглобяеми (двойници на фланците, както е показано на фигурата). При твърда система топлообменникът може да се използва за такива среди, при използване на които температурната разлика между външните и вътрешните тръби не трябва да надвишава 50 ° C.

Ориз. 8.3.7. Секция от четирипътен неразделим топлообменник от типа "тръба в тръба":

1, 2 - външни и вътрешни тръби; 3 - ротационен двойник; I, II - вход и изход на охлаждащата течност за отопление; III, IV - вход и изход на отопляем поток.

Ориз. 8.3.8. Секция от еднопоточен сгъваем топлообменник от типа "тръба в тръба":

1 - външни тръби; 2- вътрешни тръби; 3 - капак; 4 - ротационни близнаци; 5 - преграда; 6 - тръбен лист; А - вход и изход на по-замърсен поток; B - вход и изход на по-малко замърсен поток

Сгъваемите устройства "тръба в тръба" (фиг. 8.3.8) са направени от секции, където външните тръби 4 обединени от общ капак 3, който служи за обръщане на потока на охлаждащата течност от една външна тръба към друга, а вътрешните тръби са свързани посредством въртящи се двойници на фланците вътре в този капак. От такива секции може да се набере батерия на многопоточен апарат, ако дебитът на охлаждащата течност е висок (10–200 t/h в тръбата и до 300 t/h в кръга). Предимството на сгъваемите апарати тръба-в-тръба е, че те могат редовно (като черупка и тръба) да се почистват от отлагания и да се сменят вътрешни или външни тръби в случай на повреда или корозия.

Обикновено в устройствата "тръба в тръба" се допуска по-замърсен поток на охлаждащата течност през вътрешните тръби, а по-малко замърсен - през пръстена.

В топлообменници сгъваем дизайнвътрешни тръби от външната страна може да има ребра за увеличаване на топлообменната площ и по този начин повишаване на ефективността на топлопреминаване.Сгъваемите топлообменници позволяват почистване на външната и вътрешната повърхност на тръбите, както и използването на оребрени вътрешни тръби. Това дава възможност да се увеличи значително количеството пренесена топлина.. Фигура 8.3.9 показва оребрени тръби.

Ориз. 8.3.9. Оребрени тръби:

а - коритообразни заварени ребра; б - валцувани ребра; в - екструдирани ребра; g - заварени ребра с форма на шип; г - назъбени ребра.

Топлообменниците са устройства, които служат за пренос на топлина от охлаждаща течност (гореща субстанция) към студена (нагрята) субстанция. Като топлоносители могат да се използват газ, пара или течност. Към днешна дата най-разпространените от всички видове топлообменници са кожухотръбните. Принципът на работа на корпусно-тръбния топлообменник е, че топлите и студените охлаждащи течности се движат през два различни канала. Процесът на пренос на топлина се извършва между стените на тези канали.

Топлообменна единица

Видове и видове кожухотръбни топлообменници

Топлообменник - достатъчно сложно устройствои има много разновидности от него. Корпусните и тръбните топлообменници са рекуперативни. Разделянето на топлообменниците на типове се извършва в зависимост от посоката на движение на охлаждащата течност. Те са:

• напречен поток;
• противоток;
• директен поток.

Корпусните топлообменници получиха името си, защото тънките тръби, през които се движи охлаждащата течност, са разположени в средата на основния корпус. Броят на тръбите в средата на корпуса определя колко бързо ще се движи веществото. От своя страна коефициентът на топлопреминаване ще зависи от скоростта на движение на веществото.

За производството на кожухотръбни топлообменници се използват легирани и високоякостни стомани. Тези видове стомани се използват, тъй като тези устройства, като правило, работят в изключително агресивна среда, която може да причини корозия.
Топлообменниците също са разделени на типове. Произвеждат се следните типове данни за устройството:

• с компенсатор на температурен корпус;
• с фиксирани тръби;
• с U-образни тръби;
• плаваща глава.

Предимства на кожухотръбните топлообменници

Корпусни и тръбни единици в последните временаса в голямо търсене и повечето потребители предпочитат този конкретен тип единици. Този избор не е случаен - тръбните модули имат много предимства.

топлообменник

Основното и най-значимо предимство е високата издръжливост от този типвъзли за хидравлични удари. Повечето видове топлообменници, произвеждани днес, нямат това качество.

Второто предимство е, че корпусните и тръбните модули не се нуждаят от чиста среда. Повечето устройства в агресивна среда са нестабилни. Например пластинчатите топлообменници нямат това свойство и могат да работят изключително в чиста среда.
Третото значително предимство на кожухотръбните топлообменници е тяхната висока ефективност. По ефективност може да се сравни с пластинчат топлообменник, който по повечето параметри е най-ефективен.

По този начин можем с увереност да кажем, че кожухотръбните топлообменници са сред най-надеждните, издръжливи и високоефективни агрегати.

Недостатъци на корпусно-тръбните възли

Въпреки всички предимства, тези устройства имат някои недостатъци, които също си заслужава да бъдат споменати.

Първият и най-съществен недостатък е големият размер. В някои случаи използването на такива единици трябва да бъде изоставено именно поради големите размери.

Вторият недостатък е високата консумация на метал, което е причината висока ценакорпусни и тръбни топлообменници.

Метален топлообменник

Топлообменниците, включително кожухотръбните, са доста „капризни“ устройства. Рано или късно те се нуждаят от ремонт и това води до определени последици. "Най-слабата" част на топлообменника са тръбите. Те често са източник на проблема. При извършване на ремонтни дейности трябва да се има предвид, че в резултат на всяка интервенция топлопреминаването може да намалее.

Познавайки тази характеристика на агрегатите, повечето опитни потребители предпочитат да купуват топлообменници с "марж".

Технологични и производствени възможности на ЗАО Експериментално машиностроително производство, както и натрупаният производствен опит топлообменно оборудванени позволяват да произвеждаме високо качество топлообменницис широк спектър от приложения в различни индустрии.

Производствени възможности за производство на топлообменници:

• производство на топлообменници както по чертежи на клиента, така и по различни стандарти, GOST и TU, включително производство на корпусно-тръбни, черупковидни топлообменници
• производство на топлообменници, както от материала на Изпълнителя, така и от материала на клиента, с входен контрол на материалите
• извършване на техническата документация хидравлични тестоведо 10 MPa (100 kg/cm2)
• неспираем контролзаварени съединения (капилярни, ултразвукови (UT), рентгенови) извършени от квалифицирани специалисти от собствена сертифицирана лаборатория
• наличието на подемна техника в комбинация с железопътни релси точно в цеха, позволяваща производство и доставка на топлообменници и кондензни агрегати с тегло над 100 тона
• нанасяне (по желание на клиента) защитни антикорозионни покрития за защита от химически агресивни среди и др.
• производителност ефективна топлоизолациятоплообменници и кондензни агрегати (по желание на клиента)
• наличие на квалифициран персонал

Нашите предимства:

• Продуктът отговаря Технически изискванияклиент
• Използвайки целия натрупан опит на компанията
• Гъвкаво взаимодействие с клиента
• Няма затруднения в координацията
• Осигуряване на качество на производството
• Непрекъснато подобряване на производствената технология и производствените възможности

Топлообменник (или топлообменник)- устройство, при което топлината се пренася от една работна среда в друга.

Като топлоносители могат да се използват течности, газове, пари. В топлообменниците, в зависимост от предназначението, се извършват процеси на нагряване или охлаждане, кипене, кондензация и много други технологични процеси, използвани в металургичната, нефтохимическата, нефтопреработващата, газовата, химическата и други индустрии (включително енергетиката) и комуналните услуги.

Според метода на пренос на топлина топлообменниците се разделят на смесванеи повърхностен.

Топлообменници със смесващи топлоносители, в такива смесителни топлообменници топлоносителите са в директен контакт и се смесват, докато топлообменът е придружен от масообмен.

При повърхностните топлообменници топлообменът се осъществява през отделителна твърда стена и няма директен контакт между топлоносителите.

Има също рекуперативни и регенеративни топлообменници.

Рекуперативни топлообменници- това са топлообменници, в които студените и горещите охлаждащи течности се движат в различни канали, а топлообменът става през стената между тях.

AT регенеративни топлообменницитоплоносителите са в контакт с твърдата стена на свой ред.

Топлината се натрупва в стената при контакт с гореща охлаждаща течност и се отделя при контакт със студена /

Смесващи топлообменници

Смесващи (контактни) топлообменници- това са топлообменници със смесване на среди, предназначени за осъществяване на топлообменни и масообменни процеси чрез директно смесване.

Това е основната им разлика от повърхностните топлообменници. Пароструйни устройства (PSA), базирани на струен инжектор, са най-често срещаните смесителни топлообменници от струен тип. Дизайнът на смесителните топлообменници е по-прост от повърхностните, топлината се използва по-пълно поради директния контакт на топлоносителите.

Трябва обаче да се отбележи, че смесените топлообменници са подходящи само ако процесът позволява такова смесване. Понастоящем топлинни схемиголеми блокове с мощност от 300 до 1200 MW за ТЕЦ и атомни електроцентрали съдържат смесителни нагреватели на кондензат. Използването на такива устройства се увеличава обща ефективносттурбинни инсталации. Въпреки това, допълнителният брой помпи за изпомпване на кондензат, изискванията за защита срещу проникване на вода, сложността на поставянето на нагреватели ограничават широкото използване на смесителни нагреватели. Широко приложениетози тип топлообменници се срещат и в инсталации за оползотворяване на топлина от димни газове, отпадна пара и др.

В индустрията повърхностните рекуперативни топлообменници са най-разпространени:

• корпусни и тръбни топлообменници
• пластинчати топлообменници
• пластинчати топлообменници
• оребрени топлообменници
• обемни и потопяеми топлообменници
• усукани топлообменници
• серпентин
• спирални топлообменници
• двутръбни (тип "тръба в тръба") топлообменници

Корпусни и тръбни топлообменнициса най-често срещаните устройства. Използват се в различни технологични процеси, придружен от топлообмен между течности, пари и газове, включително при смяна агрегатно състояние. Корпусните топлообменници се състоят от тръбни снопове, фиксирани в тръбни листове с междинни прегради, корпуси (корпуси), капаци, камери, разклонителни тръби и опори. Повърхността за топлопредаване на такива топлообменни черупковидно-тръбни устройства може да достигне няколко десетки хиляди квадратни метраи се състоят от десетки хиляди тръби. В конструктивната схема на корпусно-тръбните топлообменници е осигурено разделяне на вътрешнотръбното и пръстеновидното пространство, като всеки от тях може да бъде разделен на няколко прохода на работната среда (охладител).

Според тяхната конструктивна схема, черупко-тръбните нагреватели могат да бъдат:

• кожухотръбни топлообменници с твърдо закрепване на краищата на тръбите в главните (крайни) тръбни листове;
• кожухотръбни топлообменници с междинни напречни прегради по дължината на тръбите (между основните тръбни листове);
• корпусно-тръбни топлообменници с компенсатор на лещи върху тялото;
• кожухотръбни топлообменници с U-образни тръби;
• кожухотръбни топлообменници с плаваща камера;
• кожухотръбни топлообменници с мехов компенсатор на входната тръба;
• кожухотръбни топлообменници с напречно разположение на тръбни снопове спрямо тялото.

Предимства на корпусните и тръбните топлообменници:

• простота на проектиране, производствена технология, монтаж и ремонт
• по-висока топлинна мощност на устройствата в сравнение с ламелните
• са по-подходящи за почистване, което значително улеснява поддръжката и увеличава експлоатационния им живот (процесът на почистване е особено ефективен при системи за почистване на топки (sho))
• поддръжка и икономическа целесъобразностзамествания отделни частиустройства
• в резултат на всичко по-горе, по-ниски експлоатационни разходи за кожухотръбни топлообменници

Понастоящем започнаха да се появяват модерни кожухотръбни топлообменници, оборудвани с тръби, профилирани по такъв начин, че увеличението на хидравличното съпротивление леко надвишава увеличаването на топлопреминаването поради използването на завихрящи устройства. Това се постига чрез търкаляне външна повърхносттръби с пръстеновидни или спираловидни жлебове, поради образуването на които върху вътрешната повърхност на тръбата се образуват плавно очертани издатини с малка височина, които увеличават преноса на топлина в тръбите. Тази технология, в допълнение към важни показателикато висока надеждности по-ниска цена, дава на местното корпусно-тръбно оборудване допълнителни предимства в сравнение с чуждите ламелни аналози.

Оребрени топлообменницисе използват за увеличаване на топлопреминаването през металните стени на ребрата в случаите, когато коефициентите на топлопреминаване от двете страни на стената са много различни: например, когато топлината се предава от кондензираща пара към стената и от стената към нагрят въздух . Оребряването на топлообменната повърхност се въвежда от страната на стената с по-нисък коефициент на топлопреминаване. В промишлеността топлообменниците се използват с различни видоверебра: шайба, ламелна, спирала, тел, перка, напречно и надлъжно разделяне и др. За ребрата на топлообменниците се избира тънкостенен, топлопроводим материал, който се закрепва към стената чрез заваряване, запояване, накатка и др.

Пластинчати топлообменницисе използват за топлообмен между газове и други охлаждащи течности, обикновено с ниски коефициенти на топлопреминаване. Конструктивно тези устройства са сглобени от щамповани плочи, които образуват канали за една охлаждаща течност от едната страна на плочата, а от другата за другата.

Плочите са разделени с дистанционни елементи между тях, могат да се заваряват по двойки и да се сглобяват необходимата повърхносттоплообмен.

Предимства на пластинчатите топлообменницие тяхната компактност, значителна, специфична за обема нагревателна повърхност. Добра топлинна ефективност за редица комбинации от параметри на топлопреминаване.

Към недостатъците на дизайна на плочатавключват невъзможността за използване на среда при високо налягане, малка термична мощност, ограничен експлоатационен живот, трудност при експлоатация, почистване, запечатване и ремонт. Повишени изискванияза качеството на топлоносителите.

Пластинчати топлообменницисе състоят от система от разделителни плочи, между които има оребрени повърхности - дюзи, прикрепени към плочите. Пластинчатите топлообменници като правило са неразделими и се различават по вида на ребра (гладки, вълнообразни, прекъсващи и др.), както и по посоката на работната среда (директен поток, противоточен , кръст).

В насипни топлообменници (черупковидни и тръбни топлообменници с U-тръби)една от средата се концентрира в отворен обем или в съд с голям обем, а втората тече през тръбен сноп от прави, U-образни или спирални тръби. Използват се обемни топлообменници с потопена тръбна намотка или сноп от прави тръби.

Усукани топлообменницичесто срещани в хладилната и химическата промишленост. В такива устройства е възможно да се настани по-голяма топлообменна повърхност, отколкото в устройства с права тръба. Усукан топлообменник се състои от централна тръба (ядро), върху която снопчета тръби са навити в спирала. Стъпката на намотката и разстоянието между тръбите се избират от условието за еднаква дължина на тръбите. В различните редове тръби има различни посоки на навиване (ляво и дясно). Дистанционерите задават пролуката между тръбите. Усуканите тръбни снопове осигуряват температурна компенсация и херметичност в техните крайни точки. По правило системите с усукани тръби са многопроходни.

Бобини топлообменниципредставляват корпусно-тръбни устройства, съдържащи навити тръби, чиито намотки са разположени по спирална линия. Към колектора за подаване на охлаждаща течност може да има няколко намотки. В топлообменниците пара-вода, отоплителната среда-пара обикновено се подава отгоре, а охладената среда-вода в тръбното пространство отдолу. Също така, устройствата намират широко приложение в системи за отопление на кондензат и захранваща вода на парни турбинни инсталации, например, кожухотръбен топлообменен кондензатор, но в момента те все повече се заменят с "камерни" топлообменници, съдържащи камери за подаване на охлаждаща течност. В същото време се появяват дизайнерски разработки на съвременни колекторно-спирални паро-водни топлообменници за използване в отоплителната система на захранващата вода на турбинни централи на ТЕЦ и атомни електроцентрали. Според разработчиците използването на такива устройства може да доведе до много значително намаляване на потреблението на метал на цялото топлообменно оборудване на парните турбинни инсталации.

Спирални топлообменнициса едни от най-простите устройства по дизайн и се състоят от две стоманени ленти, навити в спирала около централна разделителна стена и образуващи два успоредни спираловидни канала за работна среда. спирални канали правоъгълно сечениеограничен от краищата с капаци, в които има разклонения за подаване или изпускане на средата. Също така устройствата обикновено се използват при ниски дебити, както и при разлики в налягането и температурата на работните среди. AT последните годиниустройствата също се заменят с пластинчати топлообменници.

Двутръбни топлообменницитип "тръба в тръба" отдавна се използват в индустрията. Също така устройствата са удобни за нагряване и охлаждане на работни среди под високо налягане. Тези топлообменници постигат добри коефициенти на топлопреминаване. При производството, монтажа и експлоатацията те са доста прости и при липса на нужда от почистване се правят заварени. Въпреки това, въпреки простотата на дизайна, такива топлообменници са доста обемисти, тяхната специфична консумация на метал е висока в сравнение с други устройства. Поради тази причина обхватът на такива топлообменници непрекъснато се свива.

Нашият производствен опит показва това важен фактор, влияещо върху качеството на производство на такова сложно оборудване като топлообменници, работещи под налягане, е не само наличието техническа документация, но и технически добре проектиран производствена технология. Бихме искали да обърнем внимание на факта, че за разлика от техническата документация и производственото оборудване, производствена технология- това не е репликирана категория; обвързан е с конкретно производство, което дава на последното сериозно предимство пред конкурентите, които нямат собствена, изпитана във времето технология. Очевидно е, че вече усвоената и добре доказана производствена технология дава възможност да се започне производство на серийни и дребни продукти възможно най-скоро, както и бързо да се овладее производството на експериментални единични образци на продукта.

Главни кондензатори на турбината

Служи за създаване на вакуум в изпускателната тръба на турбината, спестяване, първично обезвъздушаванеи се връщат към цикъла на парен кондензат, идващ от турбината. В същото време кондензаторът е част от котелната система на станцията. Вакуумът в кондензатора се създава чрез кондензиране на изпусканата в турбината пара, в резултат на рязко намаляване на специфичния обем при превръщането на парата в кондензат и изсмукването на некондензиращи газове от кондензатора.
В съвременните мощни парни турбини те се използват почти изключително повърхностен тип кондензатори, при който охлаждащата вода се изпомпва вътре в тръбите от тръбни снопове, разположени в парното пространство на кондензаторите. Парата, идваща от турбината, влиза в контакт със студената повърхност на тръбите и кондензира върху тях, отдавайки топлината на изпаряване на охлаждащата вода, която тече вътре в тръбите. Кондензатът се стича надолу към дъното на кондензатора и се изпомпва от кондензатния колектор чрез кондензатни помпи. Въздухът и некондензиращите газове, проникващи през течовете на инсталацията, се отстраняват от кондензатора ежектори. Парният кондензат се използва за захранване на котли и е с голяма стойност, т.к. подложени на висока степен на пречистване. Кондензаторът не трябва да позволява преохлаждане на кондензата и трябва да има минимално съпротивление на охлаждащата вода. Теоретично възможният вакуум в кондензатора зависи само от температурата и количеството налична охлаждаща вода. Практическият вакуум при работа зависи от съвършенството на конструкцията на кондензатора, плътността на вакуума на частта от турбинната инсталация под вакуум и чистотата на тръбите на кондензатора.

Дизайн на кондензатор, за турбини с различна мощност от 25 до 1200 MW, се определя от местоположението в инсталацията и конструкцията на основата, например, ако топлопреносната повърхност на кондензатора достигне 8800 m2 и съдържа до 84000 тръби, тогава масата на такъв кондензатор достига 2000 тона.
Всички кондензатори са сложна пространствена структура под дълбок вакуум. Корпусите на кондензаторите са изработени от лист от въглеродна стомана и имат вътрешни ребра, както и подсилени с надлъжни и напречни кръгли стоманени скоби. Охлаждащите тръби са фиксирани с краищата си в главните тръбни плочи и са закрепени в стените на междинната тръба. Поставянето на прегради в корпуса се извършва съгласно изчислението за вибрации, за да се изключат опасни форми на вибрация на тръбите. Кутиите за вода обикновено са заварени и имат отварящи се капаци за смяна на тръбата. За достъп вътре във водните камери за дребна работа, капаците имат люкове. Горната част на кондензатора може да бъде изградена един или два регенеративен нагревател ниско налягане . Кондензаторите обикновено са цяла линияустройства за приемане на пара и вода от различно оборудване на турбинната инсталация, необходими за осъществяване на цикъла.

ЗАО "Опитно машиностроително производство" предлага на своите клиенти не само производство технологично оборудване, не само услугите на собствена производствена база, но и дългогодишен опит, доказан производствени технологиии готовност на квалифициран персонал за решаване на вашите проблеми.

Корпус и тръбен топлообменник: технически характеристики и принцип на работа

5 (100%) гласа: 3

Сега ще разгледаме техническите характеристики и принципа на работа на корпусно-тръбните топлообменници, както и изчисляването на техните параметри и характеристиките на избора при покупка.

Топлообменниците осигуряват процеса на топлообмен между течности, всяка от които има различна температура. В момента корпусно-тръбният топлообменник намери своето приложение с голям успех в различни индустрии: химическа, нефтена, газова. Няма трудности при производството им, те са надеждни и имат способността да развиват голяма топлообменна повърхност в един апарат.

Те получиха това име поради наличието на кожух, който крие вътрешните тръби.

Устройство и принцип на действие

Конструкция: конструкция от тръбни снопове, фиксирани в тръбни листове (решетки) от капаци, кожуси и опори.

Принципът, по който работи корпусно-тръбният топлообменник, е доста прост. Състои се в движението на студени и горещи охлаждащи течности през различни канали. Преносът на топлина се осъществява точно между стените на тези канали.

Принцип на работа на корпусно-тръбния топлообменник

Предимства и недостатъци

Днес корпусно-тръбните топлообменници са търсени сред потребителите и не губят позициите си на пазара. Това се дължи на значителен брой предимства, които тези устройства имат:

1. Висока устойчивост на. Това им помага да издържат лесно спадане на налягането и да издържат на тежки натоварвания.
2. Те не се нуждаят от чиста среда. Това означава, че те могат да работят с нискокачествена течност, която не е била предварително обработена, за разлика от много други видове топлообменници, които могат да работят само в незамърсена среда.
3. Висока ефективност.
4. Износоустойчивост.
5. Издръжливост. При правилна грижа корпусните и тръбните модули ще работят много години.
6. Безопасност на употреба.
7. Поддържаемост.
8. Работете в агресивна среда.

Като се имат предвид горните предимства, можем да спорим за тяхната надеждност, висока ефективност и издръжливост.

Корпусни и тръбни топлообменници в промишлеността

Въпреки голям бройотбелязани предимствата на корпусно-тръбните топлообменници, тези устройства имат и редица недостатъци:

• общ размер и значително тегло: за тяхното поставяне е необходима стая със значителни размери, което не винаги е възможно;
• високо съдържание на метал: това е основната причина за високата им цена.

Видове и видове кожухотръбни топлообменници

Корпусните и тръбните топлообменници се класифицират в зависимост от посоката, в която се движи охлаждащата течност.

Разпределете следните видовепо този критерий:

• направо през;
• противоток;
• кръст.

Броят на тръбичките, разположени в сърцето на корпуса, пряко влияе върху скоростта, с която веществото ще се движи, а скоростта има пряк ефект върху коефициента пренос на топлина.

Като се имат предвид тези характеристики, корпусните и тръбните топлообменници са от следните видове:

• с компенсатор на температурен корпус;
• с фиксирани тръби;
• с плаваща глава;
• с U-образни тръби.

Моделът с U-образна тръба се състои от един тръбен лист, в който тези елементи са заварени. Това позволява на заоблената част на тръбата да лежи свободно върху въртящите се щитове в корпуса, като същевременно имат способността да се разширяват линейно, което им позволява да се използват в големи температурни диапазони. За да почистите U-образните тръби, трябва да премахнете цялата секция с тях и да използвате специални химикали.

Изчисляване на параметри

Дълго време корпусните и тръбните топлообменници се смятаха за най-компактните съществуващи. Появиха се обаче те, които са три пъти по-компактни от тръбните. В допълнение, конструктивните характеристики на такъв топлообменник водят до термични напрежения поради температурната разлика между тръбите и корпуса. Ето защо, когато избирате такава единица, е много важно да направите нейното компетентно изчисление.

Формула за изчисляване на площта на корпусно-тръбен топлообменник

F е площта на топлообменната повърхност;
t cf - средната температурна разлика между охлаждащи течности;
K е коефициентът на топлопреминаване;
Q е количеството топлина.

За да се извърши термичното изчисление на корпусно-тръбен топлообменник, са необходими следните показатели:

• максимална консумация на вода за отопление;
• физически характеристики на охлаждащата течност: вискозитет, плътност, топлопроводимост, крайна температура, топлинен капацитет на водата при средна температура.

При поръчка на кожухотръбен топлообменник е важно да знаете кой технически спецификациитой има:

• налягане в тръбите и корпуса;
• диаметър на корпуса;
• изпълнение (хоризонтално\вертикално);
• вид тръбни листове (подвижни\неподвижни);
• Климатично изпълнение.

Доста трудно е да направите сами компетентно изчисление. Следователно това изисква познания и дълбоко разбиране на цялата същност на процеса на неговата работа по най-добрия начинще се обърнат към специалисти.

Работа на тръбния топлообменник

Черупкотръбният топлообменник е устройство, което се характеризира с дълъг експлоатационен живот и добри параметриоперация. Въпреки това, както всяко друго устройство, за висококачествена и дългосрочна работа, то се нуждае от планова поддръжка. Тъй като в повечето случаи кожухотръбните топлообменници работят с течност, която не е предварително обработена, рано или късно тръбите на уреда се запушват и върху тях се образува утайка и се създава пречка за свободното протичане на работния флуид.

За да се гарантира, че ефективността на оборудването не намалява и че корпусът и тръбата не се разпада, той трябва да се почиства и промива систематично.

Благодарение на това той ще може качествена работаза дълго време. Когато устройството изтече, се препоръчва да го смените с нов.

Ако има нужда от ремонт на тръбен топлообменник, тогава първо е необходимо да се диагностицира устройството. Това ще идентифицира основните проблеми и ще определи обхвата на работата, която трябва да бъде извършена. Най-слабата част от него са тръбите и най-често повредата на тръбата е основната причина за ремонт.

За диагностициране на кожухотръбен топлообменник се използва метод за хидравличен тест.

В тази ситуация е необходимо да смените тръбите, а това е трудоемък процес. Необходимо е да се заглушат повредените елементи, от своя страна, това намалява площта на повърхността на топлообмена. Чрез прилагане ремонтни работи, е необходимо да се вземе предвид фактът, че всяка, дори и най-малката намеса, може да доведе до намаляване на топлопреминаването.

Сега знаете как работи корпусно-тръбният топлообменник, какви разновидности и характеристики има.

Техническо описание

Корпусни и тръбни топлообменници, произведени от Geoclima- доста сложно устройство и има много разновидности. Принадлежат към типа рекуперативни. Разделянето на топлообменниците на типове се извършва в зависимост от посоката на движение на охлаждащата течност.

Видове корпусно-тръбни топлообменници:

• напречен поток;
• противоток;
• директен поток.

Корпусните топлообменници получиха името си, защото тънките тръби, през които се движи охлаждащата течност, са разположени в средата на основния корпус. Броят на тръбите в средата на корпуса определя колко бързо ще се движи веществото. От своя страна коефициентът на топлопреминаване ще зависи от скоростта на движение на веществото. Корпусните топлообменници CROM / GEOCLIMA се използват за отопление/охлаждане, кондензация/изпаряване на различни течни и парни среди в различни процесипроизводство.

Производството на корпусни и тръбни топлообменници в Русия произвежда следните видове устройства:

• Корпусни топлообменници Geoclima за сгъстени газове
• Корпусни и тръбни топлообменници Geoclima за рекуперация на топлината на отработените газове
• Корпусни топлообменници Geoclima за охлаждане на биогаз
• Корпусни топлообменници Geoclima – пара/вода
• Корпусни и тръбни топлообменници Geoclima за CO 2
• Корпусни топлообменници Geoclima специални материали(inox 304, 316, 316L, 316Ti, 321, 90Cu10NiFe, 70Cu30NiFe, въглеродна стомана, титан)
• Корпусни топлообменници Geoclima с коаксиални тръби. (използва се за отопление, охлаждане на газове, масла, агресивни среди, рекуперация на топлина от димни газове. Условия на работа на кожухотръбни топлообменници с CROM коаксиални тръби; налягане -300ATM, температура +600*C.
• Корпусни и тръбни топлообменници Geoklima от наводнен тип (циркулацията на хладилен агент се осъществява в пръстеновидното пространство, а циркулацията на водата се осъществява през тръби).

Особености

Използването на модерни разработки и технологии при създаването на кожухотръбни топлообменници осигурява максимална ефективност на топлопреминаване със същия размер.

За производството на кожухотръбни топлообменници се използват легирани и високоякостни стомани. Тези видове стомани се използват, тъй като тези устройства, като правило, работят в изключително агресивна среда, която може да причини корозия.

Топлообменниците също са разделени на типове. Произвеждат се следните типове данни за устройството:

• с компенсатор на температурен корпус;
• с фиксирани тръби;
• с U-образни тръби;
• с плаваща глава;
• също така е възможно да се използва комплекс конструктивни решениянапример, плаваща глава и термичен компенсатор могат да се използват в един дизайн.

Корпусните устройства се класифицират според техните функции:

• Топлообменниците са универсални;
• Изпарители;
• Кондензатори;
• Хладилници;

По местоположение топлообменниците са:

• Хоризонтална;
• вертикална

Отличителни свойства на оборудването:
Основното и най-значимо предимство е високата устойчивост на този тип единици на воден чук. Повечето видове топлообменници, произвеждани днес, нямат това качество.

Второто предимство е, че корпусните и тръбните модули не се нуждаят от чиста среда. Повечето устройства в агресивна среда са нестабилни. Например пластинчатите топлообменници нямат това свойство и могат да работят изключително в чиста среда.

Третото значително предимство на кожухотръбните топлообменници е тяхната висока ефективност. По ефективност може да се сравни с пластинчат топлообменник, който по повечето параметри е най-ефективен.

По този начин можем с увереност да кажем, че кожухотръбните топлообменници са сред най-надеждните, издръжливи и високоефективни агрегати:

• голяма производителност
• компактност
• надеждност
• гъвкавост в употреба.