Категорія: Без рубрики

Теплообмінники кожухотрубні – це один з найбільш поширених типів теплообмінників, що використовуються в промисловості та побуті. Вони складаються з корпусу (кожуха), в якому розташовані труби, по яких протікають робочі середовища. Теплообмін відбувається за рахунок контакту робочих середовищ з поверхнею труб.

Історія

Перші теплообмінники кожухотрубні були винайдені в 1807 році французьким інженером Жаном-Марі Фарадея. Він розробив теплообмінник для охолодження парової машини. У 1834 році британський інженер Джон Герріот запатентував кожухотрубний теплообмінник для охолодження парових котлів.

Пристрій та принципи роботи Теплообмінники кожухотрубні

Основними елементами кожухотрубного теплообмінника є:

Корпус – це зовнішній контур теплообмінника, який зазвичай виготовляється з листової сталі або алюмінію.
Труби – це внутрішній контур теплообмінника, по яких протікають робочі середовища. Труби можуть бути круглими, квадратними або прямокутними. Вони можуть бути виготовлені з різних матеріалів, таких як мідь, сталь, алюміній або нержавіюча сталь.
Фланці – це з’єднання, що забезпечують герметичність між трубами і корпусом.
Теплообмін відбувається за рахунок контакту робочих середовищ з поверхнею труб. Робочі середовища можуть протікати всередині труб (внутрішня течія) або зовні труб (зовнішня течія).

Види кожухотрубних теплообмінників

Теплообмінники кожухотрубні класифікуються за такими ознаками:

За типом течії робочих середовищ:

• З внутрішньою течією – робочі середовища протікають всередині труб.
• З зовнішньою течією – робочі середовища протікають зовні труб.

За кількістю трубних пучків:

• Одноходові – в корпусі розташований один трубний пучок.
  • Двоходові – в корпусі розташовані два трубні пучки, які розташовані послідовно один за одним.
  • Многоходові – в корпусі розташовані кілька трубних пучків, які розташовані паралельно один одному.

За способом з’єднання труб з корпусом:

• Фланцеві – труби з’єднані з корпусом за допомогою фланців.
• Паяні – труби з’єднані з корпусом за допомогою пайки.

Теплообмінники кожухотрубні мають такі переваги:

Проста конструкція
Висока надійність
Широкий діапазон робочих температур і тисків
Можливість використання різних матеріалів для виготовлення
Недоліки теплообмінників кожухотрубних

Теплообмінники кожухотрубні мають такі недоліки:

Невисока ефективність
Великий розмір
Розрахунки теплообмінників кожухотрубних

Розрахунок кожухотрубних теплообмінників проводиться з урахуванням наступних факторів:

Розрахунок кожухотрубних теплообмінників проводиться з урахуванням наступних факторів:

Температура і витрата робочих середовищ
Теплопровідність матеріалів, з яких виготовлені теплообмінник і труби
Розміри труб і трубного пучка
Розрахунок кожухотрубних теплообмінників можна провести за допомогою спеціального програмного забезпечення або самостійно, використовуючи формули теплопередачі.

Література

The Handbook of Heat Transfer, by Warren M. Rohsenow, John P. Hartnett, and Yuh-Lin Huang, McGraw-Hill, 2005
Heat Transfer, by Yunus Cengel and Afshin Ghajar, McGraw-Hill, 2014
Heat Exchangers: Selection, Design, and Construction, by John W. Mitchell, CRC Press, 2

Пар вторинного скипання – це водяна пара, що утворюється при охолодженні перегрітого конденсату в сепараторі пари вторинного скипання (СПВВ). СПВВ – це теплотехнічний апарат, що дозволяє утилізувати вторинну теплову енергію з відведеного перегрітого конденсату парогазових систем високого тиску.

Конструкція СПВВ

СПВВ являє собою великооб’ємну циліндричну ємність розширення, з патрубками:

• підведення конденсату високого тиску;
• відведення конденсату низького тиску;
• відведення вторинної пари.

Конденсат високого тиску надходить в СПВВ через патрубок підведення. У ємності він розширюється, і частина його закипає, утворюючи вторинну пару. Вторинна пара відводиться з СПВВ через патрубок відведення. Конденсат низького тиску відводиться з СПВВ через патрубок відведення конденсату.

Принцип роботи СПВВ

Принцип роботи СПВВ заснований на різниці в тисках і температурах конденсату високого і низького тиску. Конденсат високого тиску надходить в СПВВ при температурі 100-120 °C і тиску 0,5-1,0 МПа. У ємності він розширюється, і його температура знижується до 80-90 °C. При цьому частина конденсату закипає, утворюючи вторинну пару. Вторинна пара має тиск 0,01-0,02 МПа і температуру 100 °C.

Використання пар вторинного скипання

Пар вторинного скипання може використовуватися в різних цілях:

• для підігріву конденсату;
• для підігріву води або повітря;
• для приводу турбін;
• для інших технологічних цілей.

На підприємствах він часто використовується для підігріву конденсату. Це дозволяє підвищити ефективність роботи парогенераторів і зменшити витрати на паливо. Пар також може використовуватися для підігріву води або повітря. Наприклад, він може використовуватися для підігріву води в системах водопостачання або для підігріву повітря в системах вентиляції.

У комунальних системах часто використовується для приводу турбін. Турбіни, що приводяться паром вторинного скипання, можуть використовуватися для вироблення електроенергії або для приводу інших механізмів.

Атмосферний деаератор – це пристрій, який використовується для видалення розчинених газів з води, що використовується в системах опалення та водопостачання.

Атмосферний деаератор складається з наступних основних елементів:

• Бак деаераційний – основна частина деаератора, в якій відбувається процес видалення газів. Бак виготовляється з еліптичних днищ і має люк-лаз для огляду внутрішніх поверхонь. У нижній частині деаераційного бака передбачено барботажний пристрій, який забезпечує контакт води з атмосферним повітрям.
• Колонка деаераційна – пристрій, який забезпечує контакт води з барботажним повітрям. Колонка виготовляється з нержавіючої сталі і має внутрішні пристрої, які сприяють більш ефективному видаленню газів.
• Охолоджувач випару – пристрій, який охолоджує випари води, що утворюються в процесі деаерації. Охолоджувач виготовляється з теплообмінними трубами з нержавіючої сталі або латуні.
• Запобіжний пристрій – пристрій, який запобігає закипанню води в деаераторі.

Принцип роботи атмосферного деаератора

Принцип роботи атмосферного деаератора заснований на наступному:

• Вода подається в деаератор і розподіляється по барботажному пристрою.
• Барботажне повітря, яке подається в бак через барботажний пристрій, контактує з водою і розчиняє в ній розчинені гази.
• Вода, яка пройшла через барботажний пристрій, потрапляє в колону деаераційну.
• У колоні деаераційній вода контактує з внутрішніми пристроями, які сприяють більш ефективному видаленню газів.
• Вода, з якої видалені розчинені гази, потрапляє в охолоджувач випару.
• У охолоджувачі випару вода охолоджується і відводиться з деаератора.

Які Функції виконує у системі опалення Атмосферний деаератор

Атмосферний деаератор виконує в системі опалення наступні функції:

• Забезпечує видалення розчинених газів з води, що використовується в системі опалення.
• Зменшує шум і вібрацію в системі опалення.
• Покращує тепловіддачу теплообмінних апаратів.
• Збільшує термін служби обладнання системи опалення.

Застосування Атмосферного деаератора

Атмосферні деаератори широко застосовуються в системах опалення і водопостачання різних типів, в тому числі:

• На підприємствах промисловості та комунального господарства;
• В житлових і громадських будівлях.

Додаткова інформація

Стандартний комплект поставки атмосферного деаератора “ДА” включає в себе:

• Бак деаераційний “БДА”;
• Колонку деаераційну “КДА”;
• Охолоджувач випару “ОВА”;
• Запобіжний пристрій (гідрозатвор).

Бак деаераційний “БДА” виготовляється з еліптичних днищ і має люк-лаз для огляду внутрішніх поверхонь. У нижній частині деаераційного бака передбачено барботажний пристрій.

Колонка деаераційна “КДА” з внутрішніми пристроями з нержавіючої сталі.

Охолоджувач випару “ОВА” з теплообмінними трубами з нержавіючої сталі або латуні (на вибір замовника).

Запобіжний пристрій (гідрозатвор) комплектується тільки деаераторами зі спрощеною автоматизацією.

Таблиця з технічними характеристиками атмосферних деаераторів ДА-2…ДА-300:

*Об’єм деаераційного бака може варіюватися в залежності від конкретної моделі та вимог замовника.