Аппараты теплообменные с неподвижными трубными решетками

Теплообменники кожухотрубчатые с неподвижными трубными решетками предназначаются для теплообмена между различными жидкостями, между паром и жидкостями или между жидкостями и газами. Теплообменные аппараты изготавливают с диаметрами корпуса-кожуха от 159мм до1400мм с применением теплообменных труб ф20х2мм и ф25х2мм и их длиной до 9м. Трубки в данном виде теплообменников применяются прямыми - поэтому трубные пучки легко доступны для очистки и замены в случае течи. метод крепления в трубных решетках развальцовкой или обваркой с развальцовкой.

В кожухотрубчатых теплообменниках основными элементами являются: корпус теплообменника, пучки труб малого диаметра, трубные решетки, патрубки входа и выхода продукта и теплообменной жидкости, эллиптические донышки, элементы компенсации напряжений. Иногда в конструкции предусматриваются специальные перегородки, устанавливаемые в межтрубном и трубном пространствах. Благодаря им удается значительно повысить скорость движения рабочих потоков и интенсивность теплообмена. Теплообменники этого типа предназначаются для теплообмена между различными жидкостями, между паром и жидкостями или между жидкостями и газами.

Одним из негативных факторов, который возникает при эксплуатации кожухотрубчатых аппаратов, является температурное удлинение. Для борьбы с этим явлением реализованы устройства нежесткой и полужесткой конструкции – линзовые компенсаторы.

В полужестких аппаратах незначительные температурные деформации гасятся благодаря наличию специальных компенсаторов, расположенных на корпусе устройства. Надежная работа обеспечивается, если давление в устройстве не превышает более 2,5 кгс/см2, а деформация не превышает 10-15мм.

Особенность кожухотрубчатых теплообменников состоит в том, что проходное сечение межтрубного пространства велико по сравнению с проходным сечением трубок и может быть больше последнего в 2,5— 3 раза.

Во избежание резкого снижения коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке в корпусе теплообменника ввариваются конденсатоотводчики (штуцеры), расположенные в нижней и в верхней части кожуха и линзового компенсатора по которым конденсат из межтрубного пространства выходит из аппарата.

Кожухотрубчатые теплообменные аппараты обозначаются индексами и классифицируются:
а) по назначению: Т – теплообменники; Х – холодильники; К – конденсаторы; И – испарители; б) по расположению: Г – горизонтальные; В – вертикальные.

Проектирование и изготовление

Кожухотрубчатые теплообменники проектируются и изготавливаются в соответствии с требованиями следующих нормативных документов: ТУ 28.25.11-006-15985651-2018, ГОСТ Р 52630-2012 "Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия", ТР ТС 032/2013 “Технический Регламент Таможенного союза о безопасности оборудования работающего под избыточным давлением”, ПБ 03-584 “Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных ”. Опоры горизонтальных аппаратов должны соответствовать ОСТ 26-2091-93, опоры вертикальных аппаратов должны соответствовать ГОСТ 26296-84.

Обозначение

Теплообменник 1200 ТНГ-2,5-М1/20Г-6-У-И

Теплообменник с неподвижными трубными решетками, горизонтальный, с кожухом диаметром 1200мм на условное давление в трубах и кожухе 2,5 МПа, исполнения М1 с гладкими теплообменными трубами диаметром 20мм, с длиной 6м, четырехходовой по трубному пространству, климатического исполнения У, с деталями для крепления теплоизоляции.

Материал исполнения

Примечания: допускается изготавливать сборочные единицы из материалов других марок, предусмотренных ОСТ 26-291 и по механическим свойствам и коррозионной стойкости не уступающих материалам указанным в таблице. 

Аппараты типов ТНГ, ТКГ, ХНГ, ХКГ одноходовые по трубам (черт. 1)

1 – камера распределительная; 2 – прокладка камеры рспределительной; 3 – решетка трубная; 4 – кожух; 5 – компенсатор; 6 – труба теплообменная: 7 – перегородка; 8 – опора неподвижная; 9 – опора подвижная.

Примечания : 1. Чертёж не определяет конструкцию аппаратов; 2. к=5мм, если длина труб <3м и к=10мм если >3м; 3. размеры I1, L, Ik, Дк рекомендуемые и уточняются при разработке РКД на теплообменник.

Аппараты типов ТНВ, ТКВ, ХКВ одноходовые по трубам (черт. 2)

1 – камера распределительная; 2 – прокладка камеры рспределительной; 3 – решетка трубная; 4 – кожух; 5 – компенсатор; 6 – труба теплообменная: 7 – перегородка; 8 – опора.

Примечания : 1. Чертёж не определяет конструкцию аппаратов; 2. к=5мм, если длина труб <3м и к=10мм если >3м; 3. размеры I1, L, Ik, Дк рекомендуемые и уточняются при разработке РКД на теплообменник. 

Аппараты типов ТНГ, ТКГ многоходовые по трубам (черт. 3)

1 – камера распределительная; 2 – прокладка камеры рспределительной; 3 – решетка трубная; 4 – кожух; 5 – компенсатор; 6 – труба теплообменная: 7 – перегородка; 8 – опора неподвижная; 9 – опора подвижная; 10 – прокладка кожуха; 11 – крышка кожуха.

Примечания : 1. Чертёж не определяет конструкцию аппаратов; 2. к=5мм, если длина труб <3м и к=10мм если >3м; 3. размеры I1, L, Ik, Дк рекомендуемые и уточняются при разработке РКД на теплообменник.

Аппараты типов ТНВ, ТКВ многоходовые по трубам (черт. 4)

1 – камера распределительная; 2 – прокладка камеры рспределительной; 3 – решетка трубная; 4 – кожух; 5 – компенсатор; 6 – труба теплообменная: 7 – перегородка; 8 – опора; 9 – прокладка кожуха; 10 – крышка кожуха.

Примечания : 1. Чертёж не определяет конструкцию аппаратов; 2. к=5мм, если длина труб <3м и к=10мм если >3м; 3. размеры I1, L, Ik, Дк рекомендуемые и уточняются при разработке РКД на теплообменник.

Основные размеры аппаратов типа ТН, ТК

1) Теплообменники, предназначенные для работы при условном давлении Ру 1,6; 2,5 и 4,0 МПа, отличаются друг от друга.
2) Применять только для теплообменников на условное давление Ру 1,6 МПа.
3) Наружный диаметр кожуха (при изготовлении из трубы)
4) Применять теплообменники 4-ходовые по трубам для аппаратов диаметром кожуха более 600 (630)мм.

Поверхность теплообмена для теплообменных аппаратов по наружному диаметру
труб и площадь проходных сечений по трубному и межтрубному пространству: 

Масса теплообменников кожухотрубчатых, кг: 

Наибольшая допускаемая разность в удлинении кожуха и труб теплообменников типа ТН. 

Область применения теплообменников с неподвижными трубными решетками. 

Примечания : знак “+” означает применение, также применение уточняется поставщиком оборудования при уточнении длины теплообменных труб на все перечне диаметра оборудования. Допускается применение различных исполнений по материалу теплообменных труб и кожуха, не входящих в таблицу, при подтверждении разрешением и расчетом от специализированной организации.

 Наибольшая допускаемая разность температур кожуха и теплообменных труб.

Примечания: 1) Температура кожуха не более 3500С; 2 )Температура кожуха не более 2000С; 3 )Температура кожуха не более 3000С.