Кожухотрубчатий багатоходовий теплообмінник

П ризначення. Використовують в якості парових підігрівників рідини і конденсаторів. Також використовують в системах рідина – рідина або газ – газ при великих теплових навантаженнях.

Кожухотрубчатий багатоходовий теплообмінник: 1 – кожух; 2 – трубні решітки; 3 – труби; 4 – кришки; 5 – перетинки в кришках; 6 – перегородки в між трубному просторі.

Принцип дії. У багатоходовому теплообміннику корпус 1, трубні решітки 2, закріплені в них труби 3 і кришки 4 ідентичні тим, які є в одноходовому теплообміннику. За допомогою поперечних перегородок 5, що встановлені в кришках теплообмінника, труби розділені на секції, або ходи, по яким послідовно рухається рідина, що протікає в трубному просторі теплообмінника. Зазвичай розділення на ходи проводять таким чином, щоб у всіх секціях знаходилось приблизно однакова кількість труб.

Внаслідок меншої площі сумарного поперечного перерізу труб, розміщених в одній секції, порівняно з поперечним перерізом всього пучка труб, швидкість рідини в трубному просторі багатохідного теплообмінника зростає (по відношенню до швидкості в однорідному теплообміннику), в число разів, що дорівнює числу ходів. Так, в чотирьохходовому теплообміннику (дивись рисунок) швидкість в трубах при інших рівних параметрах в чотири рази більша ніж в одноходовому. Для збільшення швидкості і довжини шляху теплоносія у між трубному просторі слугують між трубні перегородки 6. В горизонтальних теплообмінниках ці перегородки являються одночасно проміжними опорами для пучка труб.

Преваги. Збільшення ефективності теплообміну за рахунок збільшення швидкості теплоносія без збільшення розмірів конструкції.

Недоліки. Збільшення інтенсивності теплообміну в багатоходових теплообмінниках проходить разом зі збільшенням гідравлічного опору і ускладненню конструкції теплообмінника. Принцип змішаної течії призводить до деякого зниження рушійної сили теплопередачі порівняно з чисто противоточним рухом теплоносіїв.

Кожухотрубчатий теплообмінник з лінзовим компенсатором

Призначення. Даний тип тепло-обмінника використовується у випадку коли середня різниця температур труб і кожуха складає 50С. Це призводить до того, що труби і кожух видовжуються нерівномірно.

Принцип дії. Зображений на рисунку теплообмінник є представником кожухотрубних однорідних тепло-обмінників, але має лінзовий компенсатор 1, що зазнає до пружної деформації.

Преваги. Простота конструкції. Легкість монтажу та ремонту. Надійність конструкції при перепадах температур.

Кожухотрубчатий теплообмінник з лінзовим компенсатором: 1 – лінзовий компенсатор.

Недоліки. Максимальний тиск в між трубному просторі неповинен переви-щувати 6 атм.

Кожухотрубчатий теплообмінник з U-подібними трубками

Призначення. Використовують в тих випадках коли різнийя температур теплоносіїв значна і необхідна компенсація неоднакового теплового розширення труб і корпуса апарата.

Принцип дії. В кожухо-трубчатому теплообміннику з U-подібними трубками самі трубки виконують функцію компенсуючих пристроїв.

Переваги. Полегшується і спрощується конструкція апарата, що має лише одну нерухому трубну решітку. Зовнішня поверхня труб може бути легко очищена якщо витягти всі трубки з корпуса апарата. Крім того, в теплообмінниках такої конструкції, які являються двох або багатоходовими, досягається досить інтенсивний теплообмін.

Кожухотрубчатий теплообмінник з лінзовим компенсатором: 1 – U- подібні трубки.

Недоліки. Складність очистки внутрішньої поверхні труб. Складність розміщення великої кількості труб в трубній решітці. Висока собівартість.