SCHIMBĂTOARE DE CĂLDURĂ ȘI TUBĂ.

Schimbatoare de caldura de tip rigid (Fig. 8.3.2) au un corp cilindric 1 , în care este instalat fascicul de tuburi 2, fixate în foi tubulare 4, în care tuburile sunt fixate prin evazare sau sudare. Corpul dispozitivului este acoperit 5 și 6. Pereții despărțitori sunt instalați în interiorul corpului 3, creând o anumită direcție de curgere și mărind viteza acesteia în corp (Fig. 8.3.4).

Orez. 8.3.2. Schimbător de căldură cu carcasă și tuburi rigide:

1 - carcasă (carcasă); 2 - tub; 3 - compartimentare transversală; 4 - foaie de tub; 5 - capac; 6 - capac (cutie de joncțiune); 3,8 - despărțitori longitudinale, respectiv, în cutia de joncțiune și, respectiv, în carcasă.

Orez. 8.3.3. Schimbător de căldură cu carcasă și tub cu un compensator de lentile pe corp.

Pentru a prelungi traseul lichidului în corp, fasciculele de tuburi sunt prevăzute cu despărțitori transversale. din foaie de otel 5 mm grosime sau mai mult. Distanța dintre partiții este luată de la 0,2 m la 50 D N este diametrul exterior al tubului de schimb de căldură. Forma geometrică a deflectoarelor și aranjarea lor reciprocă determină natura mișcării fluxului prin carcasa schimbătorului de căldură.

Orez. 8.3.4. Tipuri de partiții transversale:

I - cu o decupare sectorială care asigură fluxul de fluid de-a lungul unei linii elicoidale;

II - cu o tăietură cu fante, oferind o mișcare ca undă;

III - cu decupaj segment;

IV - inel, care asigură mișcarea de la periferie la centru și invers.

Pereții despărțitori transversali sunt fixați unul în raport cu celălalt prin intermediul unor țevi distanțiere presate împotriva lor prin tije comune (de obicei patru). Pe lângă scopul tehnologic, pereții despărțitori transversali servesc și ca suport intermediar pentru fasciculul de tuburi, împiedicând îndoirea acestuia atunci când aparatul este orizontal.

Unul dintre mediile de schimb de căldură se deplasează prin tuburi, iar celălalt - în interiorul corpului, între tuburi. Un mediu mai poluat este permis în tuburi, precum și un mediu cu un coeficient de transfer de căldură mai mic, de la curățare. suprafata exterioara tuburile este dificilă, iar viteza de mișcare a mediului în spațiul inelar este mai mică decât în ​​tuburi.

Deoarece temperaturile mediilor de schimb de căldură diferă, corpul și tuburile primesc alungiri diferite, ceea ce duce la solicitări suplimentare în elementele schimbătorului de căldură. Cu o diferență mare de temperatură, aceasta poate duce la deformarea și chiar distrugerea tuburilor și a corpului, încălcarea densității evazării etc. Asa de Schimbătoarele de căldură de tip dur sunt utilizate atunci când diferența de temperatură a mediului de schimb de căldură nu este mai mare de 50°C.

Schimbătoare de căldură cu compensator de lentile pe corp (Fig. 8.3.3) sunt folosite pentru reducerea tensiunilor termice la aparatele de tip rigid. Astfel de schimbătoare de căldură au un compensator de lentile pe corp, datorită deformării căreia forțele de temperatură din corp și tuburi sunt reduse. Această scădere este mai mare decât mai mult număr lentile la compensator.

Schimbatoare de caldura cu cap plutitor (Fig. 8.3.5) a găsit cea mai largă aplicație. În aceste dispozitive, un capăt al fasciculului de tuburi este fixat într-o foaie de tuburi conectată la corp (în stânga în figură), iar celălalt capăt se poate deplasa liber în raport cu corpul cu modificări de temperatură în lungimea tuburilor. Acest lucru elimină solicitările termice din structură și face posibilă lucrul cu diferențe mari de temperatură a mediului de schimb de căldură. În plus, curățarea fasciculului de tuburi și a corpului aparatului este posibilă, iar înlocuirea tuburilor fasciculului este facilitată. Cu toate acestea, proiectarea schimbătoarelor de căldură cu cap plutitor este mai complexă, iar capul plutitor nu este accesibil pentru inspecție în timpul funcționării aparatului.

Orez. 8.3.5. Schimbător de căldură cu carcasă și tub cu cap plutitor:

1 - carcasă; 2,3 - camere de intrare și ieșire (capace); 4 - fascicul de tuburi; 5 - foi tubulare; 6 - capac pentru cap plutitor; 7 - pereți despărțitori; 8 - cleme pentru fixarea capacului; 9 - suporturi; 10 - fundație; 11 - deflectoare de ghidare inelare; 12 - suport de alunecare al fasciculului de tuburi; I, II - intrarea și ieșirea lichidului de răcire de încălzire; III, IV - intrarea și ieșirea fluxului încălzit.

Deflectoarele instalate în camera de distribuție și în capul plutitor măresc numărul de treceri în fascicul de tuburi. Acest lucru face posibilă creșterea vitezei de curgere și a coeficientului de transfer de căldură la perete interior conducte.

Spațiul inelar al dispozitivelor cu cap plutitor este de obicei realizat ca o singură trecere. Cu două mișcări, o pereție longitudinală este instalată în corp. Cu toate acestea, în acest caz, este necesară o etanșare specială între deflector și carcasă. Suprafața de schimb de căldură a schimbătoarelor de căldură cu carcasă și tub poate fi de 1200 m 2 cu lungimi ale tubului de la 3 la 9 m; presiunea condiționată ajunge la 6,4 MPa.

Schimbătoare de căldură cu tub în U (Fig. 8.3.6) au un fascicul de tuburi, ale cărui tuburi sunt îndoite sub forma literei latine și, iar ambele capete sunt fixate în foaia tubulară, ceea ce asigură extensia liberă a tuburilor, indiferent de corp. Astfel de schimbătoare de căldură sunt utilizate la presiuni ridicate. Mediul trimis în tuburi trebuie să fie suficient de curat, deoarece curățarea interiorului tuburilor este dificilă.

Orez. 8.3.5. Schimbător de căldură cu carcasă și tub cu cap plutitor.

Fig.8.3.6. Schimbător de căldură cu tuburi și tuburi cu tuburi în U

În funcţie de numărul de compartimentări longitudinale din corp şi cutii de joncțiune Dispozitivele cu carcasă și tub cu schimb de căldură sunt împărțite în una, două și mai multe treceri atât în ​​tub, cât și în spațiul inelar. Deci, în fig. 8.3.2 schimbătorul de căldură este în două treceri atât în ​​tub, cât și în spațiul inelar, ceea ce se realizează prin instalarea deflectoare longitudinale 7 și 8.

schimbătoare de căldură tip tub-in-pipe.

Spre deosebire de dispozitivele cu carcasă și tub, în ​​care în carcasă este plasat un mănunchi de câteva sute de tuburi, la dispozitivele de acest tip fiecare tub are propria sa carcasă individuală (Fig. 8.3.7). Schimbătorul de căldură este asamblat din mai multe astfel de secțiuni conectate prin colectoare la intrarea și ieșirea lichidului de răcire de încălzire. Astfel de dispozitive sunt folosite pentru încălzirea produselor petroliere vâscoase și cu vâscozitate ridicată (ulei, motorină, păcură, gudron).

Dispozitivele „țeavă în conductă” sunt făcute neseparabile și pliabile. Primul dintre ele este utilizat pentru medii care nu dau depuneri în spațiul inelar, ale căror țevi exterioare sunt conectate prin duze de sudură. Conexiunile țevilor interioare ale unor astfel de dispozitive pot fi rigide (gemeni de tranziție 3 sudate pe tuburi) și detașabile (gemeni pe flanșe, așa cum se arată în figură). Cu un sistem rigid, schimbătorul de căldură poate fi utilizat pentru astfel de medii, atunci când diferența de temperatură dintre conductele exterioare și interioare nu trebuie să depășească 50 ° C.

Orez. 8.3.7. Secțiunea unui schimbător de căldură neseparabil cu patru căi de tip „țeavă în conductă”:

1, 2 - conducte exterioare și interioare; 3 - dublu rotativ; I, II - intrare și ieșire a lichidului de răcire de încălzire; III, IV - intrarea și ieșirea fluxului încălzit.

Orez. 8.3.8. Secțiunea unui schimbător de căldură pliabil cu un singur flux de tip „țeavă în conductă”:

1 - conducte exterioare; 2 - conducte interioare; 3 - capac; 4 - gemeni rotativi; 5 - compartimentare; 6 - foaie de tub; A - intrarea și ieșirea unui flux mai poluat; B - intrarea și ieșirea unui flux mai puțin poluat

Dispozitivele pliabile „țeavă în țeavă” (Fig. 8.3.8) sunt realizate din secțiuni în care țevile exterioare 4 unite printr-un capac comun 3, care servește la întoarcerea fluxului de lichid de răcire de la o țeavă exterioară la alta, iar țevile interioare sunt conectate folosind gemeni pivotanti pe flanșele din interiorul acestui capac. Din astfel de secțiuni, poate fi recrutată o baterie a unui aparat cu flux multiplu dacă debitul de lichid de răcire este mare (10–200 t/h în conductă și până la 300 t/h în inel). Avantajul aparatelor tub-in-pipe pliabile este că pot fi curățate în mod regulat (cum ar fi carcasa și tubul) de depuneri și înlocuite conductele interne sau externe în caz de deteriorare sau coroziune.

De obicei, la dispozitivele „pipe-in-pipe” se permite un flux de lichid de răcire mai poluat prin tuburile interioare, iar unul mai puțin poluat - prin inel.

În schimbătoarele de căldură design pliabil conductele interioare la exterior pot avea aripioare pentru a crește zona de schimb de căldură și, prin urmare, a crește eficiența transferului de căldură. Schimbătoarele de căldură pliabile permit curățarea exterioară și suprafete interioarețevi, precum și utilizarea tuburilor interioare cu aripioare. Acest lucru face posibilă creșterea semnificativă a cantității de căldură transferată.. Figura 8.3.9 prezintă tuburi cu aripioare.

Orez. 8.3.9. Tuburi cu aripioare:

a - nervuri sudate în formă de jgheab; b - coaste rulate; c - nervuri extrudate; g - nervuri sudate în formă de vârf; d - coaste moletate.

Schimbătorul de căldură cu plăci asamblat și gata de lucru este de dimensiuni mici și nivel inalt performanţă. Da, specific suprafata de lucru un astfel de dispozitiv poate ajunge la 1.500 m 2 /m 3. Proiectarea unor astfel de dispozitive include un set de plăci ondulate, care sunt separate între ele prin garnituri. Garniturile formează canale sigilate. Mediul care degajă căldură curge în spațiul dintre cavități, iar în interiorul cavităților există un mediu care absoarbe căldură sau invers. Plăcile sunt montate pe un cadru de tijă și sunt situate strâns unele față de altele.

Fiecare placă este echipată cu următorul set de garnituri:

• o garnitură perimetrală care limitează canalul pentru lichidul de răcire și două orificii pentru intrarea și ieșirea acestuia;
• două mici distanţiere care izolează celelalte două orificii de colţ pentru trecerea celui de-al doilea mediu termic.

Astfel, designul are patru canale separate pentru intrarea și ieșirea a două medii implicate în procesele de schimb de căldură. Acest tip de aparat este capabil să distribuie fluxurile pe toate canalele în paralel sau în serie. Deci, dacă este necesar, fiecare flux poate trece prin toate canalele sau anumite grupuri.

La virtuti de acest tip dispozitivelor, se obișnuiește să se atribuie intensitatea procesului de schimb de căldură, compactitatea, precum și posibilitatea analiza completă unitate pentru curatare. Dezavantajele includ necesitatea unui asamblare meticuloasă pentru a menține etanșeitatea (ca urmare a unui număr mare de canale). În plus, dezavantajele acestui design sunt tendința de coroziune a materialelor din care sunt realizate garniturile și rezistența termică limitată.

În cazurile în care este posibilă contaminarea suprafeței de încălzire cu unul dintre purtătorii de căldură, se folosesc unități, al căror design constă din plăci sudate în perechi. Dacă contaminarea suprafeței încălzite este exclusă de la ambii purtători de căldură, sudate neseparabile schimbătoare de căldură(ca, de exemplu, un aparat cu canale ondulate și flux încrucișat de purtători de căldură).

Principiul de funcționare al unui schimbător de căldură cu plăci

Schimbător de căldură cu plăci pentru motorină

Nume	partea fierbinte	partea rece
Consum (kg/h)	37350,00	20000,00
Temperatura de intrare (°C)	45,00	24,00
Temperatura de iesire (°C)	25,00	42,69
Pierdere de presiune (bar)	0,50	0,10
Transfer de căldură (kW)	434
Proprietăți termodinamice:	Combustibil diesel	Apă
Greutate specifică (kg/m³)	826,00	994,24
	2,09	4,18
Conductivitate termică (W/m*K)	0,14	0,62
Vâscozitate medie (mPa*s)	2,90	0,75
Vâscozitate la perete (mPa*s)	3,70	0,72
conducta de admisie	B4	F3
Conducta de evacuare	F4	B3
Design cadru/placa:
	2 x 68 + 0 x 0
Dispunerea plăcilor (trecere*canal)	1 x 67 + 1 x 68
Numărul de plăci	272
	324,00
Introduceți materialul	0,5 mm AL-6XN
	NITRIL	/ 140
	150,00
	16.00 / 22.88 PED 97/23/EC, Kat II, Modul Al
	16,00
Tipul cadru/Acoperire	IS nr 5 / Categoria C2	RAL5010
	DN 150 Flansa St.37PN16
	DN 150 Flansa St.37PN16
Volumul lichidului (l)	867
Lungimea cadrului (mm)	2110
Număr maxim de plăci	293

Schimbător de căldură cu plăci pentru țiței

Nume	partea fierbinte	partea rece
Consum (kg/h)	8120,69	420000,00
Temperatura de intrare (°C)	125,00	55,00
Temperatura de iesire (°C)	69,80	75,00
Pierdere de presiune (bar)	53,18	1,13
Transfer de căldură (kW)	4930
Proprietăți termodinamice:	Aburi	Ulei brut
Greutate specifică (kg/m³)		825,00
Căldura specifică (kJ/kg*K)		2,11
Conductivitate termică (W/m*K)		0,13
Vâscozitate medie (mPa*s)		20,94
Vâscozitate la perete (mPa*s)		4,57
Gradul de poluare (m²*K/kW)		0,1743
conducta de admisie	F1	F3
Conducta de evacuare	F4	F2
Design cadru/placa:
Dispunerea plăcilor (trecere*canal)	1 x 67 + 0 x 0
Dispunerea plăcilor (trecere*canal)	2 x 68 + 0 x 0
Numărul de plăci	136
Suprafața reală de încălzire (m²)	91.12
Introduceți materialul	0,6 mm AL-6XN
Material garnituri / Max. ritm. (°C)	VITON	/ 160
Max. temperatura de proiectare (C)	150,00
Max. presiune de lucru /test. (bar)	16.00 / 22.88 PED 97/23/EC, Kat III, Modul B+C
Max. presiune diferențială (bar)	16,00
Tipul cadru/Acoperire	IS nr 5 / Categoria C2	RAL5010
Conexiuni laterale fierbinți	DN 200 Flansa St.37PN16
Conexiuni activate partea rece	DN 200 Flansa St.37PN16
Volumul lichidului (l)	229
Lungimea cadrului (mm)	1077
Număr maxim de plăci	136

Schimbător de căldură cu plăci

Nume partea fierbinte partea rece Consum (kg/h) 16000,00 21445,63 Temperatura de intrare (°C) 95,00 25,00 Temperatura de iesire (°C) 40,00 45,00 Pierdere de presiune (bar) 0,05 0,08 Transfer de căldură (kW) 498 Proprietăți termodinamice: Amestecul azeotrop Apă Greutate specifică (kg/m³) 961,89 993,72 Căldura specifică (kJ/kg*K) 2,04 4,18 Conductivitate termică (W/m*K) 0,66 0,62 Vâscozitate medie (mPa*s) 0,30 0,72 Vâscozitate la perete (mPa*s) 0,76 0,44 Gradul de poluare (m²*K/kW) conducta de admisie F1 F3 Conducta de evacuare F4 F2 Design cadru/placa: Dispunerea plăcilor (trecere*canal) 1 x 29 + 0 x 0 Dispunerea plăcilor (trecere*canal) 1 x 29 + 0 x 0 Numărul de plăci 59 Suprafața reală de încălzire (m²) 5,86 Introduceți materialul 0,5 mm AL-6XN Material garnituri / Max. ritm. (°C) VITON / 140 Max. temperatura de proiectare (C) 150,00 Max. presiune de lucru /test. (bar) 10.00 / 14.30 PED 97/23/EC, Kat II, Modul Al Max. presiune diferențială (bar) 10,00 Tipul cadru/Acoperire IG nr 1 / Categoria C2 RAL5010 Conexiuni laterale fierbinți DN 65 Flansa St.37PN16 Conexiuni pe partea rece DN 65 Flansa St.37PN16 Volumul lichidului (l) 17 Lungimea cadrului (mm) 438 Număr maxim de plăci 58

Schimbător de căldură cu plăci pentru propan

Nume	partea fierbinte	partea rece
Consum (kg/h)	30000,00	139200,00
Temperatura de intrare (°C)	85,00	25,00
Temperatura de iesire (°C)	30,00	45,00
Pierdere de presiune (bar)	0,10	0,07
Transfer de căldură (kW)	3211
Proprietăți termodinamice:	propan	Apă
Greutate specifică (kg/m³)	350,70	993,72
Căldura specifică (kJ/kg*K)	3,45	4,18
Conductivitate termică (W/m*K)	0,07	0,62
Vâscozitate medie (mPa*s)	0,05	0,72
Vâscozitate la perete (mPa*s)	0,07	0,51
Gradul de poluare (m²*K/kW)
conducta de admisie	F1	F3
Conducta de evacuare	F4	F2
Design cadru/placa:
Dispunerea plăcilor (trecere*canal)	1 x 101 + 0 x 0
Dispunerea plăcilor (trecere*canal)	1 x 102 + 0 x 0
Numărul de plăci	210
Suprafața reală de încălzire (m²)	131,10
Introduceți materialul	0,6 mm AL-6XN
Material garnituri / Max. ritm. (°C)	NITRIL	/ 140
Max. temperatura de proiectare (C)	150,00
Max. presiune de lucru /test. (bar)	20.00 / 28.60 PED 97/23/EC, Kat IV, Modul G
Max. presiune diferențială (bar)	20,00
Tipul cadru/Acoperire	IS nr 5 / Categoria C2	RAL5010
Conexiuni laterale fierbinți	Flanșă DN 200 AISI 316 PN25 DIN2512
Conexiuni pe partea rece	Flanșă DN 200 AISI 316 PN16
Volumul lichidului (l)	280
Lungimea cadrului (mm)	2107
Număr maxim de plăci	245

Descrierea schimbătoarelor de căldură plăci-apioare

Suprafața specifică de lucru a acestui aparat poate ajunge la 2.000 m 2 /m 3. Avantajele unor astfel de structuri includ:

• posibilitatea schimbului de căldură între trei sau mai mulți purtători de căldură;
• greutate redusăși volum.

Din punct de vedere structural, schimbătoarele de căldură plăci-apioare constau din plăci subțiri, între care se află foi ondulate. Aceste foi sunt lipite pe fiecare placă. Astfel, lichidul de răcire este împărțit în fluxuri mici. Aparatul poate consta din orice număr de plăci. Purtătorii de căldură se pot deplasa:

• cocurent;
• flux încrucișat.

Există următoarele tipuri de coaste:

• ondulat (ondulat), formând o linie ondulată de-a lungul fluxului;
• margini rupte, de ex. decalaj unul față de celălalt;
• coaste solzoase, adică având fante care sunt îndoite în una sau mai multe direcții;
• spinos, adică din sârmă, care poate fi eșalonat sau în linie.

Lamelar-nervat schimbătoare de căldură utilizate ca schimbătoare de căldură regenerative.

Schimbătoare de căldură din grafit bloc: descriere și aplicare

Schimbatoare de caldura realizate din grafit se caracterizează prin următoarele calități:

• rezistență ridicată la coroziune;
• nivel ridicat de conductivitate termică (poate atinge până la 100 W/(m K)

Datorită acestor calități, schimbătoarele de căldură de acest tip sunt utilizate pe scară largă în industria chimica. Cel mai utilizat aparat de grafit bloc, al cărui element principal este un bloc de grafit sub formă de paralelipiped. Blocul are găuri care nu se suprapun (verticale și orizontale), care sunt destinate mișcării lichidelor de răcire. Proiectarea unui schimbător de căldură din grafit bloc poate include unul sau mai multe blocuri. O mișcare în două sensuri a lichidului de răcire se efectuează de-a lungul găurilor orizontale din bloc, ceea ce este posibil datorită plăcilor metalice laterale. Lichidul de răcire, care se deplasează prin găurile verticale, face una sau două curse, care este determinată de designul capacelor (sus și jos). În schimbătoarele de căldură cu fețe laterale mărite, lichidul de răcire care se mișcă vertical poate face două sau patru timpi.

Schimbător de căldură din grafit impregnat cu rășină fenolică, tip bloc inelar, cu o suprafață de schimb de căldură de 320 m 2

Schimbător de căldură bloc inel de grafit pentru H2SO4

Specificații:

mai rece
Nume	Dimensiune	partea fierbinte		partea rece
		Intrare	Ieșire	Intrare	Ieșire
miercuri		H2SO4 (94%)		Apă
Consum	m³/h	500		552,3
Temperatura de lucru	°C	70	50	28	40
Fiz. Proprietăți
Densitate	g/cm³	1,7817	1,8011	1
Căldura specifică	kcal/kg °C	0,376	0,367	1
Viscozitate	cP	5	11,3	0,73
Conductivitate termică	kcal/hm°C	0,3014	0,295	0,53
Căldura absorbită	kcal/h	6628180
Diferența medie de temperatură corectată	°C	25,8
Presiune diferențială (permisă/proiect)	kPa	100/65		100/45
Coeficient de transfer termic	kcal/hm²°C	802,8
Factorul de poluare	kcal/hm²°C	5000		2500
Condiții de proiectare
Presiunea de proiectare	bar	5		5
temperatura de proiectare	°C	100		50
Caietul de sarcini / materiale
Suprafata necesara de transfer termic	m²	320
Garnituri, material		teflon (fluoroplast)
Blocuri, material		Grafit, impregnat cu polimer fenol-aldehidă
Dimensiuni (diametru × lungime)	mm	1400*5590
Diametrul interior al canalului, axial/radial		20mm/14mm
Numărul de treceri		1		1
Numărul de blocuri		14

Schimbător de căldură din grafit pentru suspensie de hidrat de dioxid de titan și soluție de acid sulfuric

Specificații:

Nume	Dimensiune	partea fierbinte		partea rece
		Intrare	Ieșire	Intrare	Ieșire
miercuri		Suspensie de dioxid de titan hidrat și 20% H2SO4		Apă
Consum	m³/h	40		95
Temperatura de lucru	°C	90	70	27	37
Presiunea de operare	bar	3		3
Suprafata de transfer termic	m²	56,9
Proprietăți fizice
Densitate	kg/m³	1400		996
Căldura specifică	kJ/kg∙°C	3,55		4,18
Conductivitate termică	W/m∙K	0,38		0,682
Vascozitate dinamica	sp	2		0,28
Rezistenta termica la poluare	W/m²∙K	5000		5000
Căderea de presiune (calculată)	bar	0,3		0,35
Schimb de caldura	kW	1100
Diferența medie de temperatură	OS	47,8
Coeficient de transfer termic	W/m²∙K	490
Condiții de proiectare
Presiunea de proiectare	bar	5		5
temperatura de proiectare	°C	150		150
materiale
Garnituri		PTFE
carcasă		Otel carbon
Blocuri		Grafit impregnat cu rășină fenolică

Conducte termice pentru industria chimică

Conducta de căldură este un dispozitiv promițător folosit în industria chimică pentru a intensifica procesele de transfer de căldură. Conducta de căldură este complet teava sigilata cu orice profil de sectiune, din metal. Corpul țevii este căptușit cu material poros-capilar (fitil), fibră de sticlă, polimeri, metale poroase etc. Cantitatea de lichid de răcire furnizată trebuie să fie suficientă pentru a impregna fitilul. Limitare temperatura de lucru variază de la orice minimă până la 2000 °C. Utilizați ca lichid de răcire:

• metale;
• lichide organice cu punct de fierbere ridicat;
• sarea se topește;
• apă;
• amoniac etc.

O parte a conductei este situată în zona de îndepărtare a căldurii, restul - în zona de condensare a vaporilor. În prima zonă se formează vapori de lichid de răcire, în a doua zonă se condensează. Condensul revine în prima zonă datorită acțiunii forțelor capilare ale fitilului. Un număr mare de centre de vaporizare contribuie la scăderea supraîncălzirii lichidului în timpul fierberii acestuia. În acest caz, coeficientul de transfer de căldură în timpul evaporării crește semnificativ (de la 5 la 10 ori). Indicele de putere al conductei de căldură este determinat de presiunea capilară.

Regeneratoare

Regeneratorul are un corp, rotund sau dreptunghiular în secțiune transversală. Acest corp este făcut din tablă sau caramida, in functie de temperatura mentinuta in timpul functionarii. Un material de umplutură greu este plasat în interiorul unității:

• cărămidă;
• argilă de foc;
• metal ondulat etc.

Regeneratoarele, de regulă, sunt dispozitive asociate, astfel încât gazul rece și fierbinte curg prin ele simultan. Gazul fierbinte transferă căldură către duză, în timp ce gazul rece o primește. Ciclul de lucru este format din două perioade:

• încălzirea duzei;
• răcire a duzei.

O duză de cărămidă poate fi așezată într-o ordine diferită:

• ordinea coridorului (formează un număr de canale paralele directe);
• model de tablă de șah(formează canale de formă complexă).

Regeneratoarele pot fi echipate cu duze metalice. Un dispozitiv promițător este un regenerator echipat cu un strat dens în cădere de material granular.

Amestecare schimbătoare de căldură. Condensatoare de amestecare. Barbotator. Coolere

Schimbul de căldură al substanțelor (lichide, gaze, materiale granulare), cu contactul sau amestecarea lor directă, se caracterizează prin gradul maxim de intensitate. Utilizarea acestei tehnologii este dictată de necesitate proces tehnologic. Folosit pentru amestecarea lichidelor:

• aparat capacitiv echipat cu un agitator;
• injector (utilizat și pentru amestecarea continuă a gazelor).

Lichidele pot fi încălzite prin condensarea aburului în ele. Aburul este introdus prin mai multe orificii dintr-un tub care este curbat sub formă de cerc sau spirală și este situat în secțiunea inferioară a aparatului. Dispozitivul care asigură fluxul acestui proces tehnologic se numește barbotator.

Răcirea unui lichid la o temperatură apropiată de 0 °C poate fi efectuată prin introducerea de gheață, care este capabilă să absoarbă până la 335 kJ/kg de căldură sau gaze neutre lichefiate la topire, care se caracterizează prin temperatura ridicata evaporare. Uneori se folosesc amestecuri frigorifice care absorb căldura după ce au fost dizolvate în apă.

Lichidul poate fi încălzit prin contact cu un gaz fierbinte și, respectiv, răcit prin contact cu unul rece. Un astfel de proces este asigurat de scrubere (aparate verticale), unde un curent de lichid răcit sau încălzit curge în jos spre fluxul de gaz ascendent. Scruberul poate fi umplut cu diverse duze pentru a crește suprafața de contact. Duzele sparg fluxul de lichid în fluxuri mici.

Grupa schimbătoarelor de căldură de amestec include și condensatoare de amestec, a căror funcție este de a condensa vaporii prin contactul lor direct cu apa. Condensatoarele de amestecare pot fi de două tipuri:

• condensatoare cu trecere o dată (vaporii și lichidul se mișcă în aceeași direcție);
• condensatoare în contracurent (vaporii și lichidul se mișcă în direcții opuse).

Pentru a crește zona de contact dintre vapori și lichid, fluxul de lichid este împărțit în fluxuri mici.

Răcitor de aer cu tub cu aripioare

Multe plante chimice generează un numar mare de căldură secundară care nu este recuperată în schimbătoarele de căldură și nu poate fi refolosită în procese. Această căldură este îndepărtată la mediu inconjuratorși, prin urmare, este necesar să se minimizeze consecințe posibile. În aceste scopuri, aplicați Tipuri variate răcitoare.

Designul răcitorilor cu tuburi cu aripioare constă dintr-o serie de tuburi cu aripioare în interiorul cărora curge lichidul care urmează să fie răcit. Prezența coastelor, i.e. design cu nervuri, mărește semnificativ suprafața răcitorului. Aripioarele de răcire suflă peste ventilatoare.

Acest tip de răcitor este utilizat în cazurile în care nu există posibilitatea de admisie a apei în scopuri de răcire: de exemplu, la locul de instalare al uzinelor chimice.

Racitoare de irigare

Designul răcitorului de pulverizare constă din rânduri de serpentine montate în serie, în interiorul cărora se mișcă lichidul răcit. Colacurile sunt irigate în mod constant cu apă, datorită căreia are loc irigarea.

Turnuri de răcire

Principiul de funcționare al turnului de răcire este că apa încălzită este pulverizată în partea de sus a structurii, după care curge în jos prin ambalaj. În partea inferioară a structurii, datorită aspirației naturale, pe lângă apa curgătoare curge un curent de aer, care absoarbe o parte din căldura apei. În plus, o parte din apă se evaporă în timpul procesului de scurgere, ceea ce duce și la pierderi de căldură.

Dezavantajele designului includ dimensiunile sale gigantice. Astfel, înălțimea unui turn de răcire poate ajunge la 100 m. Un avantaj incontestabil al unui astfel de răcitor este funcționarea acestuia fără energie auxiliară.

Turnurile de răcire echipate cu ventilatoare funcționează în mod similar. Cu diferența că aerul este suflat prin acest ventilator. Trebuie remarcat faptul că designul cu ventilator este mult mai compact.

Schimbător de căldură cu suprafață de schimb de căldură 71,40 m²

Descriere tehnica:

Elementul 1: Schimbător de căldură

Date de temperatură	Partea A		Partea B
miercuri	Aer		Gaze de ardere (de ardere).
Presiunea de operare	0,028 barg		0,035 barg
miercuri		Gaz		Gaz
Debitul de admisie		17 548,72 kg/h		34 396,29 kg/h
Debitul de evacuare		17 548,72 kg/h		34 396,29 kg/h
Temperatura de intrare/ieșire		-40 / 100 °C		250 / 180 °C
Densitate		1.170 kg/m³		0,748 kg/m³
Căldura specifică		1,005 kJ/kg.K		1,025 kJ/kg.K
Conductivitate termică		0,026 W/m.K		0,040 W/m.K
Viscozitate		0,019 mPa.s		0,026 mPa.s
Căldura latentă

Funcționarea schimbătorului de căldură

Descrierea schimbătorului de căldură

Dimensiuni

L1:	2200 mm
L2:	1094 mm
L3:	1550 mm
LF:	1094 mm
Greutatea:	1547 kg
Greutate cu apa:	3366 kg

Schimbător de căldură cu imersie cu flanșă 660 kW

Specificații:

380 V, 50 Hz, 2x660 kW, 126 elemente de încălzire de lucru și 13 de rezervă, 139 elemente de încălzire în total, conexiune delta 21 canale de 31,44 kW. Protecție - NEMA tip 4.7

Mediu de lucru: gaz de regenerare (procent volum):
N2 - 85%, abur-1,7%, CO2-12,3%, O2-0,9%, Sox-100ppm, H2S-150ppm, NH3-200ppm. Există impurități mecanice - săruri de amoniu, produse de coroziune.

Lista documentelor furnizate cu echipamentul:

Pașaport pentru o secție de încălzire prin imersie cu flanșă cu instrucțiuni de instalare, pornire, oprire, transport, descărcare, depozitare, informații de conservare;
Desen vedere generala secțiuni;

Schimbătoarele de căldură din cupru sunt potrivite pentru medii chimic pure și neagresive, cum ar fi apa dulce. Acest material are un coeficient ridicat de transfer termic. Dezavantajul unor astfel de schimbătoare de căldură este costul destul de ridicat.

Soluția optimă pentru purificare medii acvatice este alamă. În comparație cu echipamentul de schimb de căldură din cupru, este mai ieftin și are mai mult performanta ridicata rezistență la coroziune și rezistență. De asemenea, este de remarcat faptul că unele aliaje de alamă sunt rezistente la apa de mare si temperaturi ridicate. Dezavantajul materialului este considerat a fi conductivitatea electrică și termică scăzută.

Cea mai comună soluție de material în schimbătoarele de căldură este oțelul. Adăugarea diferitelor elemente de aliere la compoziție îi poate îmbunătăți mecanica, caracteristici fizico-chimiceși extinde gama de aplicații. În funcție de elementele de aliere adăugate, oțelul poate fi utilizat în medii alcaline, acide cu diverse impurități și la temperaturi ridicate de funcționare.

Titanul și aliajele sale sunt materiale de înaltă calitate, cu caracteristici de rezistență și conductivitate termică ridicate. Acest material foarte ușor și își găsește aplicație într-o gamă largă de temperaturi de funcționare. Titanul și materialele bazate pe acesta prezintă o rezistență bună la coroziune în majoritatea mediilor acide sau alcaline.

Materialele nemetalice sunt utilizate în cazurile în care procesele de schimb de căldură sunt necesare în medii deosebit de agresive și corozive. Se caracterizează prin conductivitate termică ridicată și rezistență la majoritatea substanțelor chimice substanțe active, ceea ce le face un material indispensabil folosit în multe dispozitive. Materialele nemetalice sunt împărțite în două tipuri organice și anorganice. Materialele organice includ materiale pe bază de carbon, cum ar fi grafitul și materialele plastice. Ca materiale anorganice se folosesc silicații și ceramica.

• lichidul de răcire în timpul curgerii căreia este posibilă precipitarea este direcționat în principal din partea din care este mai ușor să curățați suprafața de transfer de căldură;
• lichidul de răcire care are efect coroziv este trimis prin țevi, acest lucru se datorează cerinței mai mici pentru consumul de material rezistent la coroziune;
• pentru a reduce pierderile de căldură către mediu, un purtător de căldură cu o temperatură ridicată este trimis prin conducte;
• pentru a asigura siguranţa la folosirea unui lichid de răcire cu presiune ridicata se obișnuiește să-l treci în țevi;
• atunci când are loc schimbul de căldură între purtătorii de căldură în diferite stări de agregare (lichid-vapori, gaz), se obișnuiește să direcționeze lichidul în conducte, iar aburul în inel.

Mai multe despre calculul și selectarea echipamentelor de schimb de căldură

Temperatura de proiectare minimă / maximă a metalului pentru piesele sub presiune: -39 / +30 ºС.

Pentru piesele fără presiune, se utilizează material conform EN 1993-1-10.
Clasificarea zonei: nepericuloasă.
Categoria de coroziune: ISO 12944-2: C3.

Tipul de conectare a conductelor la placa tubulară: sudare.

Motoare electrice

Execuție: nu este rezistent la explozie
Clasa de protectie: IP 55

Convertoare de frecvență

Prevăzut pentru 50% din motoarele electrice.

Fani

Lamele sunt realizate din aluminiu/material plastic ranforsat cu reglare manuală a pasului.

Nivel de zgomot

Nu depaseste 85 ± 2 dBA la o distanta de 1 m si la o inaltime de 1,5 m fata de suprafata.

Recirculare externă

Se aplică.

Jaluzele

Obloane de sus, intrare si recirculare cu actionare pneumatica.

Bobina încălzitorului de apă

Este plasat pe un cadru separat. Fiecare încălzitor este situat sub fascicul de tuburi.

Comutatoare de vibrații

Fiecare ventilator este echipat cu un comutator de vibratii.

Structuri de otel

Include suporturi, tije, camere de drenaj. Pardoseala completă de reciclare nu este inclusă în pachetul de livrare.

Protecție plasă

Protecție plasă a ventilatoarelor, piese rotative.

Piese de schimb

Piese de schimb pentru construcție și funcționare

• Elemente de fixare pentru structuri de oțel: 5%
• Elemente de fixare pentru capacele plăcilor frontale: 2%
• Elemente de fixare pentru fitinguri de aerisire și scurgere: 1 set de fiecare tip

Piese de schimb pentru 2 ani de funcționare (opțional)

• Curele: 10% (minim 1 set de fiecare tip)
• Rulmenti: 10% (minimum 1 din fiecare tip)
• Garnituri pentru aerisire, drenaj: 2 buc. fiecare tip
• Fitinguri de aerisire și scurgere: 2 seturi de fiecare tip

Instrument special

• Un senzor de nivel pentru setarea pasului palelor ventilatorului
• Un kit de reparare a aripioarelor

Documentație tehnică în limba rusă (2 copii + disc CD)

Pentru aprobarea documentației de lucru:

• Desen de aranjament general, inclusiv sarcini
• Schema de conexiuni
• Specificații hardware
• Planul de testare

Cu echipament:

• Documentație de bază despre verificări de testare conform standardelor, codurilor și altor cerințe
• Manual de utilizare
• Descrierea cuprinzătoare a mașinii

Documentație de testare și inspecție:

• Plan de testare pentru fiecare post
• Inspecție în interiorul magazinului
• test hidrostatic
• Certificate de material
• Pașaportul vasului sub presiune
• Inspecție TUV

Informații de livrare:

• Pachetul de tuburi este complet asamblat și testat
• Baterie de apa de incalzire complet asamblata
• Jaluzelele complet asamblate
• Camere de drenaj în părți separate
• Jaluzele recirculare cu plăci în părți separate
• Fani completi
• Structuri din oțel în părți separate
• Motoare electrice, ventilatoare axiale, întrerupătoare de vibrații și piese de schimb în cutii de lemn
• Asamblare pe șantier cu elemente de fixare (fără sudură)

Scopul livrarii

Următoarele echipamente și documentatia proiectului incluse în pachetul de livrare:

• Temperatură și calcule mecanice
• Legături de tuburi cu dopuri de aerisire și scurgere
• Fani completi
• Motoare electrice
• Convertoare de frecvență (50/% din toate ventilatoarele)
• Comutatoare de vibrații (100% din toate ventilatoarele)
• Camere de drenaj
• Structuri de sprijin
• Platforme de intretinere pentru stalpi si scari
• Sistem de recirculare extern
• Senzori de temperatura pe partea de aer
• Jaluzele pe recirculare / intrare / iesire cu actionare pneumatica
• bucle de ridicare
• împământare
• Finisarea suprafețelor
• Piese de schimb pentru construcție și funcționare
• Piese de schimb pentru 2 ani de funcționare
• Instrument special
• Flanșe de îmbinare, elemente de fixare și garnituri

Următoarele echipamente nu sunt incluse în pachetul de livrare:

• Servicii de instalare
• pre asamblat
• Șuruburi de ancorare
• Izolație termică și protecție împotriva incendiilor
• Suporturi pentru cabluri
• Protecție împotriva grindinei și a pietrelor
• Platformă de acces la motoare electrice
• Incalzitoare electrice
• Cabinet de control pt convertoare de frecvenţă*
• Materiale pentru instalatii electrice*
• Conexiuni pentru senzori de presiune și temperatură*
• Galeri de admisie și de evacuare, țevi de conectare și fitinguri*

Schimbătoarele de căldură sunt dispozitive care servesc la transferul căldurii de la un lichid de răcire (substanță fierbinte) la o substanță rece (încălzită). Gazul, vaporii sau lichidul pot fi utilizați ca purtători de căldură. Până în prezent, cele mai răspândite dintre toate tipurile de schimbătoare de căldură sunt învelișul și tubul. Principiul de funcționare al unui schimbător de căldură cu carcasă și tub este că lichidele de răcire calde și reci se deplasează prin două canale diferite. Procesul de transfer de căldură are loc între pereții acestor canale.

Unitate de schimb de căldură

Tipuri și tipuri de schimbătoare de căldură cu carcasă și tub

Schimbător de căldură - suficient dispozitiv complexși există multe varietăți ale acestuia. Schimbatoarele de caldura cu manta si tuburi sunt recuperatoare. Împărțirea schimbătoarelor de căldură în tipuri se face în funcție de direcția de mișcare a lichidului de răcire. Sunt:

• curgere transversală;
• contracurent;
• flux direct.

Schimbătoarele de căldură cu carcasă și tub și-au primit numele deoarece tuburile subțiri prin care se mișcă lichidul de răcire sunt situate în mijlocul carcasei principale. Numărul de tuburi din mijlocul carcasei determină cât de repede se va mișca substanța. Coeficientul de transfer de căldură, la rândul său, va depinde de viteza de mișcare a substanței.

Pentru fabricarea schimbătoarelor de căldură cu carcasă și tub, se folosesc oțeluri aliate și de înaltă rezistență. Aceste tipuri de oțeluri sunt utilizate deoarece aceste dispozitive, de regulă, funcționează într-un mediu extrem de agresiv care poate provoca coroziune.
Schimbătoarele de căldură sunt, de asemenea, împărțite în tipuri. Sunt produse următoarele tipuri de date de dispozitiv:

• cu compensator de temperatură a carcasei;
• cu tuburi fixe;
• cu tuburi în U;
• cap plutitor.

Avantajele schimbătoarelor de căldură cu carcasă și tub

Unități cu carcasă și tub în timpuri recente sunt la mare căutare și majoritatea consumatorilor preferă acest tip de unitate. Această alegere nu este întâmplătoare - unitățile cu carcasă și tub au multe avantaje.

schimbător de căldură

Avantajul principal și cel mai semnificativ este rezistența ridicată a acestui tip de unități la loviturile de berbec. Majoritatea tipurilor de schimbătoare de căldură produse astăzi nu au această calitate.

Al doilea avantaj este că unitățile cu carcasă și tuburi nu au nevoie de un mediu curat. Majoritatea dispozitivelor din medii agresive sunt instabile. De exemplu, schimbătoarele de căldură cu plăci nu au această proprietate și pot funcționa exclusiv în medii curate.
Al treilea avantaj semnificativ al schimbătoarelor de căldură cu carcasă și tub este eficiența lor ridicată. Din punct de vedere al eficienței, acesta poate fi comparat cu un schimbător de căldură cu plăci, care este cel mai eficient în majoritatea parametrilor.

Astfel, putem spune cu încredere că schimbătoarele de căldură cu carcasă și tub se numără printre cele mai fiabile, durabile și foarte eficiente unități.

Dezavantajele unităților cu carcasă și tub

În ciuda tuturor avantajelor, aceste dispozitive au câteva dezavantaje, care merită și ele menționate.

Primul și cel mai semnificativ dezavantaj este dimensiunea mare. În unele cazuri, utilizarea unor astfel de unități trebuie abandonată tocmai din cauza dimensiunilor mari.

Al doilea dezavantaj este consumul mare de metal, care este motivul pentru prețul ridicat al schimbătoarelor de căldură cu carcasă și tub.

Schimbător de căldură metalic

Schimbătoarele de căldură, inclusiv cele cu carcasă și tub, sunt dispozitive destul de „capricioase”. Mai devreme sau mai târziu au nevoie de reparații, iar asta implică anumite consecințe. Cea mai „slabă” parte a schimbătorului de căldură sunt tuburile. Ele sunt adesea sursa problemei. Atunci când se efectuează lucrări de reparații, trebuie avut în vedere că, în urma oricărei intervenții, transferul de căldură poate scădea.

Cunoscând această caracteristică a unităților, cei mai mulți consumatori experimentați preferă să achiziționeze schimbătoare de căldură cu o „marjă”.

Un schimbător de căldură este un dispozitiv în care căldura este transferată între lichidele de răcire.

Principiul de funcționare

Schimbatoarele de caldura cu manta si tuburi sunt de tip recuperativ, unde mediile sunt separate prin pereti. Munca lor consta in procesele de schimb de caldura intre lichide. Acest lucru le poate schimba starea de agregare. Schimbul de căldură poate avea loc și între un lichid și un vapor sau gaz.

Avantaje și dezavantaje

Schimbatoarele de caldura cu manta si tuburi sunt comune datorita urmatoarelor calitati pozitive:

• rezistenta la influențe mecaniceși ciocanul de apă;
• cerințe scăzute pentru curățenia media;
• fiabilitate și durabilitate ridicate;
• gama larga de modele;
• posibilitate de aplicare cu diferite medii.

Dezavantajele acestui tip de model includ:

• coeficient scăzut de transfer termic;
• dimensiuni semnificative și consum mare de metal;
• preț ridicat datorită consumului crescut de metal;
• necesitatea de a folosi dispozitive cu o marjă mare din cauza astupării țevilor deteriorate în timpul reparațiilor;
• fluctuațiile nivelului de condens modifică neliniar schimbul de căldură în dispozitivele orizontale.

Schimbătoarele de căldură cu carcasă și tuburi au un coeficient de transfer de căldură scăzut. Acest lucru se datorează parțial faptului că spațiul corpului este de 2 ori mai mare decât secțiunea transversală totală a tuburilor. Utilizarea deflectoarelor face posibilă creșterea vitezei fluidului și îmbunătățirea transferului de căldură.

Un lichid de răcire trece în spațiul inelar și un mediu încălzit este furnizat prin tuburi. În mod similar, poate fi și răcit. Eficienta transferului de caldura este asigurata prin cresterea numarului de tuburi sau prin crearea unui curent transversal al agentului de racire extern.

Compensarea alungirii termice

Temperatura purtătorilor de căldură este diferită și, ca urmare, are loc deformarea termică a elementelor structurale. Schimbătorul de căldură cu carcasă și tub este disponibil cu sau fără compensare a expansiunii. Fixarea rigidă a tuburilor este permisă când diferența de temperatură dintre acesta și corp este de până la 25-30 0 C. Dacă depășește aceste limite, se folosesc următoarele compensatoare de temperatură.

1. Cap „plutitor” - una dintre grile nu este conectată la carcasă și se mișcă liber în direcția axială atunci când tuburile sunt extinse. Designul este cel mai fiabil.
2. Pe corp se realizează compensatorul lentilei sub formă de ondulare, care se poate extinde sau contracta.
3. Compensatorul cutiei de presa este instalat pe partea inferioară superioară, care are capacitatea de a se mișca împreună cu grătarul în timpul expansiunii termice.
4. Țevile în formă de U se extind liber în mediul de transfer de căldură. Dezavantajul este complexitatea producției.

Tipuri de schimbătoare de căldură cu carcasă și tub

Designul dispozitivelor este simplu, ele sunt mereu la cerere. Corpul cilindric este o carcasă de oțel de diametru mare. Flanșele sunt realizate pe marginile sale, pe care sunt instalate capace. fasciculele de tuburi sunt fixate în foi de tub în interiorul corpului prin sudare sau expansiune.

Materialul pentru tuburi este oțel, cupru, alamă, titan. Plăcile de oțel sunt fixate între flanșe sau sudate pe carcasă. Între ele și corpul în interior se formează camere prin care trec lichidele de răcire. Există, de asemenea, deflectoare care modifică mișcarea fluidelor care trec prin schimbătoarele de căldură cu carcasă și tub. Designul vă permite să schimbați viteza și direcția fluxului care trece între tuburi, crescând astfel intensitatea transferului de căldură.

Dispozitivele pot fi amplasate în spațiu vertical, orizontal sau înclinat.

Diferite tipuri de schimbătoare de căldură cu carcasă și tuburi diferă în aranjarea deflectoarelor și în aranjarea rosturilor de dilatare. Cu un număr mic de tuburi în fascicul, carcasa are un diametru mic, iar suprafețele de schimb de căldură sunt mici. Pentru a le crește, schimbătoarele de căldură sunt conectate în serie pe secțiuni. Cel mai simplu este designul pipe-in-pipe, care este adesea făcut de sine. Pentru a face acest lucru, este necesar să selectați corect diametrele interiorului și conductă exterioarăși viteza fluxurilor de purtători de căldură. Ușurința de curățare și reparare este asigurată de genunchii care leagă secțiunile adiacente. Acest design este adesea folosit ca schimbătoare de căldură abur-apă și tuburi.

Schimbătoarele de căldură în spirală sunt canale realizate forma rectangularași sudate din foi de-a lungul cărora se deplasează lichidele de răcire. Avantajul este suprafața mare de contact cu lichidele, iar dezavantajul este presiunea scăzută admisă.

Noi modele de schimbătoare de căldură

În vremea noastră, începe să se dezvolte producția de schimbătoare de căldură compacte cu suprafețe gofrate și mișcare intensivă a lichidelor. Ca urmare, caracteristicile lor tehnice sunt apropiate de dispozitivele lamelare. Dar producția celor din urmă se dezvoltă și ea și este greu să-i ajungi din urmă. Înlocuirea schimbătoarelor de căldură cu manșă și tub cu schimbătoare de căldură cu plăci este oportună datorită următoarelor avantaje:

Dezavantajul este contaminarea rapidă a plăcilor din cauza dimensiunii mici a golurilor dintre ele. Dacă lichidele de răcire sunt bine filtrate, schimbătorul de căldură va funcționa mult timp. Particulele fine nu sunt reținute pe plăcile lustruite, iar turbulența lichidelor împiedică, de asemenea, depunerea de contaminanți.

Creșterea intensității schimbului de căldură al dispozitivelor

Specialiștii dezvoltă în mod constant noi schimbătoare de căldură cu carcasă și tub. Specificațiile sunt îmbunătățite prin utilizarea următoarelor metode:

Turbulența fluxurilor de fluid reduce semnificativ acumularea de calcar pe pereții conductelor. Ca urmare, nu sunt necesare măsuri de curățare, care sunt necesare pentru suprafețele netede.

Producția de schimbătoare de căldură cu carcasă și tub cu introducerea de noi metode face posibilă creșterea eficienței transferului de căldură de 2-3 ori.

Având în vedere costurile și costurile suplimentare cu energia, producătorii încearcă adesea să înlocuiască schimbătorul de căldură cu un schimbător de căldură cu plăci. În comparație cu tuburile și tuburile convenționale, acestea sunt cu 20-30% mai bune în transferul de căldură. Acest lucru este mai mult legat de dezvoltarea producției de echipamente noi, care continuă cu dificultăți.

Funcționarea schimbătoarelor de căldură

Dispozitivele au nevoie inspectie periodica si controlul muncii. Parametri precum temperatura sunt măsurați din valorile lor de intrare și ieșire. Dacă eficiența muncii a scăzut, trebuie să verificați starea suprafețelor. Depunerile de sare afectează în special parametrii termodinamici ai schimbătoarelor de căldură, unde golurile sunt mici. Suprafețele sunt curățate prin mijloace chimice, precum și datorită utilizării vibrațiilor ultrasonice și turbulențelor fluxurilor de purtători de căldură.

Reparația dispozitivelor cu carcasă și tub constă în principal în etanșarea tuburilor cu scurgeri, ceea ce le înrăutățește caracteristicile tehnice.

Concluzie

Schimbatoarele de caldura cu manta si tuburi optime concureaza cu schimbatoarele de caldura cu placi si pot fi utilizate in multe domenii ale tehnologiei. Noile modele au dimensiuni semnificativ mai mici și consum de metal, ceea ce permite reducerea suprafeței de lucru și reducerea costurilor de creare și operare.

Acum vom lua în considerare caracteristicile tehnice și principiul de funcționare al schimbătoarelor de căldură cu carcasă și tub, precum și calculul parametrilor acestora și caracteristicile alegerii la cumpărare.

Schimbătoarele de căldură asigură procesul de schimb de căldură între lichide, fiecare dintre ele are temperatură diferită. În prezent schimbător de căldură cu carcasă și tub cu mare succes și-a găsit aplicarea în diverse industrii: chimică, petrol, gaze. Nu există dificultăți în fabricarea lor, sunt fiabile și au capacitatea de a dezvolta o suprafață mare de schimb de căldură într-un singur aparat.

Au primit acest nume datorită prezenței unei carcase care ascunde țevile interioare.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Structură: o structură de fascicule de tuburi fixate în foi tubulare (grile) de capace, carcase și suporturi.

Principiul prin care funcționează schimbătorul de căldură cu carcasă și tub este destul de simplu. Constă în deplasarea lichidelor de răcire reci și fierbinți prin diferite canale. Transferul de căldură are loc tocmai între pereții acestor canale.

Principiul de funcționare al schimbătorului de căldură cu carcasă și tub

Avantaje și dezavantaje

Astăzi, schimbătoarele de căldură cu carcasă și tub sunt la cerere în rândul consumatorilor și nu își pierd pozițiile pe piață. Acest lucru se datorează unui număr considerabil de avantaje pe care le au aceste dispozitive:

1. Rezistență ridicată la . Acest lucru îi ajută să suporte cu ușurință căderile de presiune și să reziste la sarcini severe.
2. Nu au nevoie de un mediu curat. Aceasta înseamnă că pot lucra cu lichid de calitate scăzută care nu a fost pre-tratat, spre deosebire de multe alte tipuri de schimbătoare de căldură care pot funcționa doar în medii nepoluate.
3. Eficiență ridicată.
4. Rezistenta la uzura.
5. Durabilitate. Cu o îngrijire adecvată, unitățile cu carcasă și tuburi vor funcționa mulți ani.
6. Siguranța utilizării.
7. Mentenabilitatea.
8. Lucrați într-un mediu agresiv.

Având în vedere avantajele de mai sus, putem argumenta despre fiabilitatea, eficiența ridicată și durabilitatea acestora.

Schimbatoare de caldura cu manta si tuburi in industrie

În ciuda numărului mare de avantaje remarcate ale schimbătoarelor de căldură cu carcasă și tub, aceste dispozitive au și o serie de dezavantaje:

• dimensiunea totală și greutatea semnificativă: pentru amplasarea lor, este necesară o cameră de dimensiuni considerabile, ceea ce nu este întotdeauna posibil;
• conținut ridicat de metal: acesta este principalul motiv pentru prețul lor ridicat.

Tipuri și tipuri de schimbătoare de căldură cu carcasă și tub

Schimbatoarele de caldura cu manta si tuburi sunt clasificate in functie de directia in care se misca lichidul de racire.

Aloca următoarele tipuri dupa acest criteriu:

• direct prin;
• contracurent;
• cruce.

Numărul de tuburi situate în inima carcasei afectează direct viteza cu care substanța se va mișca, iar viteza are un efect direct asupra coeficientului transfer de căldură.

Având în vedere aceste caracteristici, schimbătoarele de căldură cu carcasă și tuburi sunt de următoarele tipuri:

• cu compensator de temperatură a carcasei;
• cu tuburi fixe;
• cu cap plutitor;
• cu tuburi în U.

Modelul U-tube constă dintr-o singură foaie de tub în care sunt sudate aceste elemente. Acest lucru permite părții rotunjite a tubului să se sprijine liber pe scuturile pivotante din carcasă, în timp ce acestea au capacitatea de a se extinde liniar, ceea ce le permite să fie utilizate în intervale mari de temperatură. Pentru a curăța tuburile în U, trebuie să îndepărtați întreaga secțiune cu ele și să utilizați substanțe chimice speciale.

Calculul parametrilor

Multă vreme, schimbătoarele de căldură cu carcasă și tuburi au fost considerate cele mai compacte existente. Cu toate acestea, au apărut, care sunt de trei ori mai compacte decât cele cu coajă și tub. În plus, caracteristicile de proiectare ale unui astfel de schimbător de căldură conduc la solicitări termice din cauza diferenței de temperatură dintre țevi și carcasă. Prin urmare, atunci când alegeți o astfel de unitate, este foarte important să faceți un calcul competent al acesteia.

Formula pentru calcularea ariei unui schimbător de căldură cu carcasă și tub

F este aria suprafeței de schimb de căldură;
t cf - diferența medie de temperatură între lichide de răcire;
K este coeficientul de transfer termic;
Q este cantitatea de căldură.

Pentru a efectua calculul termic al unui schimbător de căldură cu carcasă și tub, sunt necesari următorii indicatori:

• consumul maxim de apă de încălzire;
• caracteristicile fizice ale lichidului de răcire: vâscozitatea, densitatea, conductibilitatea termică, temperatura finală, capacitatea termică a apei la o temperatură medie.

Când comandați un schimbător de căldură cu carcasă și tub, este important să știți care specificatii tehnice el are:

• presiune în conducte și carcasă;
• diametrul carcasei;
• execuție (orizontal\vertical);
• tipul foilor tubulare (mobile\fixe);
• Performanța climatică.

Este destul de dificil să faci singur un calcul competent. Acest lucru necesită cunoaștere și o înțelegere profundă a întregii esențe a procesului muncii sale, prin urmare cel mai bun mod va apela la specialisti.

Funcționarea schimbătorului de căldură tubular

Schimbătorul de căldură cu carcasă și tub este un dispozitiv care se caracterizează printr-o durată lungă de viață și parametri buni Operațiune. Cu toate acestea, ca orice alt dispozitiv, pentru lucru de înaltă calitate și pe termen lung, are nevoie de întreținere programată. Deoarece, în majoritatea cazurilor, schimbătoarele de căldură cu carcasă și tuburi funcționează cu un lichid care nu a fost pretratat, mai devreme sau mai târziu tuburile unității se înfundă și se formează sedimente pe ele și se creează un obstacol pentru curgerea liberă a fluidului de lucru.

Pentru a vă asigura că eficiența echipamentului nu scade și că unitatea de înveliș și tub nu se defectează, aceasta trebuie curățată și spălată sistematic.

Datorită acestui lucru, el va putea efectua o muncă de înaltă calitate pentru o lungă perioadă de timp. Când dispozitivul expiră, se recomandă înlocuirea acestuia cu unul nou.

Dacă este nevoie să reparați un schimbător de căldură tubular, atunci este mai întâi necesar să diagnosticați dispozitivul. Aceasta va identifica principalele probleme și va defini domeniul de aplicare al lucrării care trebuie efectuată. Cea mai slabă parte a acesteia sunt tuburile și, cel mai adesea, deteriorarea tubului este principalul motiv pentru reparație.

Pentru a diagnostica un schimbător de căldură cu carcasă și tub, se folosește o metodă de testare hidraulică.

În această situație, este necesară înlocuirea tuburilor, iar acesta este un proces laborios. Este necesar să atenuați elementele eșuate, la rândul lor, acest lucru reduce zona suprafeței de schimb de căldură. Prin implementare lucrări de reparații, este necesar să se țină cont de faptul că orice, chiar și cea mai mică intervenție, poate provoca o scădere a transferului de căldură.

Acum știți cum funcționează un schimbător de căldură cu carcasă și tub, ce varietăți și caracteristici are.