Енді біз құбырлы жылу алмастырғыштардың техникалық сипаттамалары мен жұмыс принципін, сондай-ақ олардың параметрлерін есептеуді және сатып алу кезінде таңдау ерекшеліктерін қарастырамыз.

Жылу алмастырғыштар сұйықтар арасындағы жылу алмасу процесін қамтамасыз етеді, олардың әрқайсысында бар әртүрлі температуралар. Қазіргі уақытта қабық пен түтік жылу алмастырғышөнеркәсіптің әртүрлі салаларында: химия, мұнай, газ салаларында үлкен табыспен қолдануын тапты. Оларды өндіруде қиындықтар жоқ, олар сенімді және бір аппаратта үлкен жылу беру бетін дамыту мүмкіндігіне ие.

Олар бұл атауды жасыратын қаптаманың болуына байланысты алды ішкі құбырлар.

Құрылғы және жұмыс принципі

Құрылымы: қақпақтардың, қаптамалардың және тіректердің түтік тақталарында (торларында) бекітілген құбыр байламдарының құрылымы.

Құбырлы жылу алмастырғыштың жұмыс істеу принципі өте қарапайым. Ол суық және ыстық салқындатқыштардың әртүрлі арналар арқылы қозғалуынан тұрады. Жылу алмасу дәл осы арналардың қабырғалары арасында жүреді.

Қабық пен құбырлы жылу алмастырғыштың жұмыс принципі

Артықшылықтары мен кемшіліктері

Бүгінгі күні құбырлы жылу алмастырғыштар тұтынушылар арасында сұранысқа ие және нарықтағы өз орнын жоғалтпайды. Бұл осы құрылғылардың көптеген артықшылықтарына байланысты:

1. -ға төзімділігі жоғары. Бұл оларға қысымның өзгеруіне оңай төтеп беруге және ауыр жүктемелерге төтеп беруге көмектеседі.
2. Таза ортаны қажет етпейді. Бұл тек ластанбаған ортада жұмыс істей алатын жылу алмастырғыштардың көптеген басқа түрлеріне қарағанда, олар алдын ала өңделмеген сапасыз сұйықтықпен жұмыс істей алады дегенді білдіреді.
3. Жоғары тиімділік.
4. Тозуға төзімділік.
5. Төзімділік. Тиісті күтіммен қабық пен түтік қондырғылары көптеген жылдар бойы жұмыс істейді.
6. Қолдану қауіпсіздігі.
7. Тұрақтылық.
8. Агрессивті ортада жұмыс істеу.

Жоғарыда аталған артықшылықтарды ескере отырып, олардың сенімділігі, жоғары тиімділігі және ұзақ мерзімділігі туралы айтуға болады.

Өнеркәсіптегі құбырлы жылу алмастырғыштар

Қарамастан үлкен санҚабық-түтік жылу алмастырғыштардың атап өтілген артықшылықтарына қарамастан, бұл құрылғылардың бірқатар кемшіліктері де бар:

• мөлшері және айтарлықтай салмағы: оларды орналастыру әрқашан мүмкін емес айтарлықтай мөлшердегі бөлмені қажет етеді;
• жоғары металл тұтыну: бұл олардың жоғары бағасының негізгі себебі.

Құбырлы жылу алмастырғыштардың түрлері мен түрлері

Қабық және құбырлы жылу алмастырғыштар салқындатқыштың қозғалу бағытына байланысты жіктеледі.

Осы критерийге сәйкес келесі түрлер бөлінеді:

• тікелей өту;
• қарсы ток;
• жол айрығы

Корпустың жүрегінде орналасқан түтіктердің саны заттың қозғалу жылдамдығына тікелей әсер етеді, ал жылдамдық коэффициентке тікелей әсер етеді. жылу беру.

Осы сипаттамаларды ескере отырып, құбырлы жылу алмастырғыштар келесі түрлерде болады:

• температура корпусының компенсаторымен;
• бекітілген түтіктермен;
• қалқымалы басы бар;
• U-тәрізді түтіктермен.

U-тәрізді түтіктері бар модель осы элементтер дәнекерленген бір түтік парағынан тұрады. Бұл түтіктің дөңгелектенген бөлігін корпустағы айналмалы қалқандарға кедергісіз демалуға мүмкіндік береді, сонымен бірге олар сызықты түрде кеңейе алады, бұл оларды үлкен температура диапазонында пайдалануға мүмкіндік береді. U-түтіктерді тазалау үшін олармен бірге бүкіл бөлімді алып тастап, арнайы химиялық заттарды қолдану керек.

Параметрлерді есептеу

Ұзақ уақыт бойы құбырлы жылу алмастырғыштар қолданыстағылардың арасында ең ықшам болып саналды. Дегенмен, құбырлыларға қарағанда үш есе ықшамдылары пайда болды. Сонымен қатар, мұндай жылу алмастырғыштың конструкциялық ерекшеліктері құбырлар мен корпус арасындағы температура айырмашылығына байланысты термиялық кернеулердің пайда болуына әкеледі. Сондықтан, таңдау кезінде ұқсас бірлікДұрыс есептеуді жасау өте маңызды.

Құбырлы жылу алмастырғыштың ауданын есептеу формуласы

F—жылу алмасу бетінің ауданы;
t av – арасындағы орташа температура айырмашылығы салқындатқыштар;
K – жылу беру коэффициенті;
Q - жылу мөлшері.

Орындау үшін жылулық есептеуқұбырлы жылу алмастырғыш келесі көрсеткіштерді қажет етеді:

• жылытуға арналған суды максималды тұтыну;
• салқындатқыштың физикалық сипаттамалары: тұтқырлық, тығыздық, жылу өткізгіштік, соңғы температура, орташа температурадағы судың жылу сыйымдылығы.

Қабық пен құбырлы жылу алмастырғышқа тапсырыс беру кезінде нені білу маңызды техникалық сипаттамаларыоның бар:

• құбырлардағы және корпустағы қысым;
• корпустың диаметрі;
• орындау (көлденең/тік);
• түтік парақтарының түрі (жылжымалы/бекітілген);
• климаттық нұсқасы.

Өз бетіңізше сауатты есептеу жасау өте қиын. Бұл білім мен оның жұмыс процесінің бүкіл мәнін терең түсінуді талап етеді, сондықтан ең жақсы жолмамандарға жүгінеді.

Құбырлы жылу алмастырғыштың жұмысы

Қабық пен құбырлы жылу алмастырғыш - бұл ұзақ қызмет ету мерзімімен сипатталатын құрылғы және жақсы параметрлероперация. Дегенмен, кез келген басқа құрылғы сияқты, ол жоғары сапалы және ұзақ мерзімді жұмыс үшін жоспарлы техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді. Көп жағдайда құбырлы жылу алмастырғыштар алдын ала тазартылмаған сұйықтықпен жұмыс істейтіндіктен, қондырғының түтіктері ерте ме, кеш пе бітеліп қалады және оларда шөгінділер пайда болып, жұмыс сұйықтығының еркін ағынына кедергі жасайды.

Жабдықтың тиімділігі төмендемеуі үшін және құбырлы қондырғы бұзылмауы үшін оны жүйелі түрде тазалау және жуу қажет.

Осының арқасында ол жүзеге асыра алады сапалы жұмысузақ уақытқа. Құрылғының жарамдылық мерзімі аяқталғаннан кейін оны жаңасымен ауыстыру ұсынылады.

Егер құбырлы жылу алмастырғышты жөндеу қажет болса, алдымен құрылғыны диагностикалау қажет. Бұл негізгі проблемаларды анықтап, атқарылатын жұмыстардың ауқымын анықтайды. Оның ең әлсіз бөлігі түтіктер болып табылады, және, көбінесе, жөндеудің негізгі себебі - түтіктің зақымдалуы.

Қабықшалы жылу алмастырғышты диагностикалау үшін гидравликалық сынақ әдісі қолданылады.

Қазіргі жағдайда түтіктерді ауыстыру қажет және бұл көп еңбекті қажет ететін процесс. Сәтсіз элементтерді тығындау қажет, бұл өз кезегінде жылу алмасу бетінің ауданын азайтады. Орындалуда жөндеу жұмыстары, кез келген, тіпті ең кішкентай араласу жылу берудің төмендеуіне әкелуі мүмкін екенін ескеру қажет.

Енді сіз құбырлы жылу алмастырғыштың қалай жұмыс істейтінін, оның қандай түрлері мен ерекшеліктері бар екенін білесіз.

Қабық және құбырлы жылу алмастырғыштардың шығу тарихы

Мұндай құрылғылар алғаш рет ХХ ғасырдың басында, жылу электр станцияларына үлкен жылу алмасу беті бар және жеткілікті жоғары қысымда жұмыс істей алатын жылу алмастырғыштар қажет болған кезде жасалды.

Бүгінгі күні құбырлы жылу алмастырғыштар алдын ала қыздырғыштар, конденсаторлар және буландырғыштар ретінде қолданылады. Көптеген жылдар бойы пайдалану тәжірибесі және көптеген конструкторлық әзірлемелер олардың дизайнын айтарлықтай жақсартуға әкелді.

Содан кейін, өткен ғасырдың басында құбырлы жылу алмастырғыштар кеңінен қолданыла бастады мұнай өнеркәсібі. Күрделі жағдайлармұнай өңдеу үшін қажет мұнай массасы жылытқыштар мен салқындатқыштар, конденсаторлар және шикі мұнай және органикалық сұйықтықтардың жекелеген фракциялары үшін буландырғыштар.

Жабдық жұмыс істейтін жоғары температуралар мен қысымдар, мұнайдың өзінің және оның фракцияларының қасиеттері тез ластануға әкелді. жеке бөліктерқұрылғылар. Осыған байланысты жылу алмастырғыштарда осындай болуы керек еді дизайн ерекшеліктері, бұл тазалаудың қарапайымдылығын және қажет болған жағдайда жөндеуді қамтамасыз етеді.

Орындау опциялары

Уақыт өте келе құбырлы жылу алмастырғыштар кеңінен қолданыла бастады. Бұл дизайнның қарапайымдылығы мен сенімділігімен, сондай-ақ үлкен санымен анықталды ықтимал опцияларәртүрлі жұмыс жағдайларына қолайлы конструкциялар, соның ішінде:

жылу алмастырғыштың тік немесе көлденең конструкциясы, қайнау немесе конденсация, бір фазалы салқындатқыштың аппараттың ыстық немесе суық жағында ағуы;

вакуумнан жеткілікті жоғары мәндерге дейінгі ықтимал жұмыс қысымының диапазоны;

нәтижесінде жылу алмасу бетінің екі жағындағы қысымның төмендеуін кең ауқымда өзгерту мүмкіндігі үлкен сандизайн нұсқалары.

құрылғының құнын айтарлықтай арттырмай, термиялық кернеу талаптарын қанағаттандыру мүмкіндігі;

құрылғы өлшемдері - кішіден үлкенге дейін, 6000 м² дейін;

материалдарды коррозияға, қысымға және байланысты таңдауға болады температуралық жағдайлар, олардың сәйкес шығындарын ескере отырып;

жылу тасымалдағыш беттерді құбырлардың ішінде де, сыртында да пайдалануға болады;

жөндеу немесе тазалау үшін құбырлар бумасына қол жеткізу мүмкіндігі.

Дегенмен, ең таңдау кезінде қабықшалы және құбырлы жылу алмастырғыштарды қолданудың кең ауқымы қолайлы опцияларәрбір нақты жағдай үшін балама нұсқаларды іздеуді алып тастауға болмайды.

Құрамдас бөліктер

Құбырлы жылу алмастырғыштардың құрамдас бөліктері: түтік парақтарына, қақпақтарға, қаптамаларға, құбырларға, камераларға және тіректерге орнатылған түтік байламдары. Олардағы құбырлар мен құбыр аралық кеңістіктер көбінесе қалқалармен бөлінеді.

Электр тізбегінің сұлбалары және түрлері

Ең көп қолданылатын құбырлы жылу алмастырғыш түрлерінің схемалық диаграммалары суретте берілген:

Жылу алмастырғыштың корпусы дәнекерленген құбыр болып табылады болат парақтар. Корпустардың арасындағы айырмашылық негізінен корпустың түтік парағына және қақпақтарға қосылу тәсілінде. Корпус қабырғасының қалыңдығы ортаның жұмыс қысымына және оның диаметріне байланысты таңдалады, бірақ әдетте кем дегенде 4 мм қабылданады. Қақпақтар немесе түбі фланецтердің көмегімен корпустың шеттеріне дәнекерленген. Құрылғының тіректері корпустың сыртына бекітілген.

Қабықшалы жылу алмастырғыштарда құбыр аралық кеңістіктің жалпы тиімді көлденең қимасы әдетте құбырлардың сәйкес көлденең қимасынан 2-3 есе үлкен болады. Сондықтан салқындатқыштар мен олардың фазалық күйі арасындағы температура айырмашылығына қарамастан, жалпы жылу беру коэффициенті құбыр аралық кеңістіктің бетімен шектеледі және төмен болып қалады. Оны ұлғайту үшін салқындатқыштың жылдамдығын арттыратын және жылу беру тиімділігін арттыратын қалқалар орнатылады.

Түтік байламы түтік парақтарында әртүрлі әдістерді қолдана отырып бекітіледі: моншақпен, алаулаумен, тығыздауышпен, дәнекерлеумен немесе ілмектерді бекіту арқылы. Түтік парақтары корпусқа дәнекерленген (1 және 3 типтер) немесе қақпақ пен корпус фланецтерінің (2 және 4 түрлері) арасында болттармен бекітілген немесе тек фланецке (5 және 6 типтері) болттармен бекітілген. Торға арналған материал, әдетте, қалыңдығы кем дегенде 20 мм болуы керек болат табақ.

Бұл жылу алмастырғыштар конструкциясы бойынша ерекшеленеді: салқындатқыштың қозғалысы әдісіне сәйкес қатты (1 және 10 типті), жартылай қатты (2, 3 және 7 типті) және қатты емес (4, 5, 6, 8 және 9 типті). - көп өтімді және біржолды, тура ағынды, көлденең ағынды және қарсы ағынды, ал орналасу әдісі бойынша - тік, көлденең және көлбеу.

1-суретте түзу түтіктері бар біржолды, қатты конструкциялы жылу алмастырғыш көрсетілген. Корпус торлар арқылы құбырларға қатаң түрде қосылған; Мұндай құрылғылардың дизайны қарапайым, бірақ олар құбырлар шоғыры мен корпус арасындағы температура айырмашылығы өте үлкен емес (50 ° C дейін) болған кезде ғана қолданылады. Сонымен қатар, осы типтегі құрылғыларда жылу беру коэффициенті төмен, өйткені құбыр аралық кеңістікте салқындатқыштың жылдамдығы төмен.

Қабықшалы жылу алмастырғыштарда құбыр аралық кеңістіктің көлденең қимасы әдетте құбырлардың сәйкес көлденең қимасынан 2-3 есе үлкен болады. Демек, жалпы жылу беру коэффициентіне салқындатқыштардың температура айырмашылығы немесе олардың фазалық күйі әсер етпейді, керісінше, ол құбыр аралық кеңістіктің бетімен шектеледі және төмен болып қалады; Оны ұлғайту үшін құбыр аралық кеңістікте қалқалар жасалады, бұл салқындатқыштың жылдамдығын аздап арттырады және осылайша жылу беру тиімділігін арттырады.

Құбыраралық кеңістікте орнатылған қалқалар салқындатқыштың жылдамдығын арттырады, жылу беру коэффициентін арттырады.

Бу-сұйық жылу алмастырғыштарда әдетте бу құбырлар арасында өтеді, ал сұйықтық құбырлар арқылы өтеді. Бұл жағдайда құбырлар мен корпус қабырғасының арасындағы температура айырмашылығы әдетте өте үлкен, бұл компенсаторлардың әртүрлі түрлерін орнатуды талап етеді. Бұл жағдайларда линзалар (3-түрлер), сильфондар (7-түрлер), сальниктер (8 және 9 типтер) және компенсаторлар қолданылады.

W- немесе көбінесе U-тәрізді түтіктері бар бір камералы жылу алмастырғыштар да тиімді түрде жояды термиялық стрессметаллда. Оларды салқындатқыштың жоғары қысымында қолданған жөн, өйткені құрылғыларда жоғары қысымқұбырларды торларға бекіту қымбат және технологиялық күрделі операция болып табылады. Дегенмен, иілу радиустары әртүрлі түтіктерді алудың қиындығына, майысқан түтіктерді ауыстырудың қиындығына және оларды тазалау кезінде кездесетін мәселелерге байланысты иілген құбырлы жылу алмастырғыштар да кеңінен қолданылмайды.

Бір түтік парағын қатты бекітуді және екіншісінің еркін қозғалысын қамтамасыз ететін жылу алмастырғыштың дизайны неғұрлым жетілдірілген. Бұл жағдайда құбыр жүйесіне тікелей қатысты (6 типті) қосымша ішкі қақпақ орнатылады. Корпустың диаметрінің ұлғаюымен және екінші, қосымша түбін жасаумен байланысты құрылғының құнының шамалы өсуі пайдаланудағы сенімділік пен дизайнның қарапайымдылығымен негізделеді. Мұндай құрылғылар «қалқымалы бас» жылу алмастырғыштар деп аталады.

Көлденең ағынды жылу алмастырғыштар (10 типті) жылу беру коэффициентінің жоғарылауымен ерекшеленеді, өйткені құбыр аралық кеңістіктегі салқындатқыш түтік шоғыры бойымен қозғалады. Мұндай жылу алмастырғыштардың кейбір түрлерінде құбыр аралық кеңістікте газды, ал құбырларда сұйықтықты пайдаланғанда, көлденең қабырғалары бар құбырларды пайдалану арқылы жылу беру коэффициенті одан әрі жоғарылайды.

Құбырлы жылу алмастырғыштардың жұмыс принципі:

Қабық пен құбырлы жылу алмастырғыштардың түрлері:

су-су жылытқыштары;
компрессорлар мен дизельдік қозғалтқыштарға арналған су және май салқындатқыштары;
бу-су жылытқыштары;
май салқындатқыштары әртүрлі түрлерітурбиналар, гидравликалық престер, сорғы және компрессорлық жүйелер, күштік трансформаторлар;
ауа салқындатқыштар мен жылытқыштар;
тағамдық орталардың салқындатқыштары мен жылытқыштары;
мұнай-химия өндірісінде қолданылатын салқындатқыштар мен жылытқыштар;
бассейндердегі су жылытқыштар;
тоңазытқыш қондырғыларының буландырғыштары мен конденсаторлары.

Қолдану және қолдану аясы

Қабық пен құбырлы жылу алмастырғыштар өнеркәсіптік мұздату қондырғыларында, мұнай-химия, химия және тамақ өнеркәсібінде, су тазарту және кәріз жүйелеріндегі жылу сорғылары үшін қолданылады.

Құбырлы жылу алмастырғыштар химия және жылу өнеркәсібінде сұйық, газ және бу салқындатқыштары арасында термохимиялық процестерде жылу алмасу үшін қолданылады және бүгінгі күні олар ең көп қолданылатын құрылғылар болып табылады.

Артықшылықтары:

Құбырлы жылу алмастырғыштардың жұмысындағы сенімділігі:

Құбырлы жылу алмастырғыштар температура мен қысымның кенеттен өзгеруіне оңай төтеп бере алады. Құбыр байламдары діріл мен гидравликалық соққылардан бұзылмайды.

Құрылғылардың төмен ластануы

Жылу алмастырғыштың бұл түрінің құбырлары аз ластанған және кавитациялық әсер ету әдісімен, химиялық жолмен немесе - бөлшектелетін құрылғылар үшін - механикалық әдістермен оңай тазалауға болады.

Ұзақ қызмет ету мерзімі

Қызмет ету мерзімі айтарлықтай ұзақ - 30 жылға дейін.

Әртүрлі ортаға бейімделу

Қазіргі уақытта өнеркәсіпте қолданылатын құбырлы жылу алмастырғыштар әртүрлі технологиялық орталарға бейімделген, соның ішінде санитарлық, теңіз және өзен сулары, мұнай өнімдері, майлар, химиялық белсенді орталар және тіпті ең көп. агрессивті орталаржылу алмастырғыштардың сенімділігін іс жүзінде төмендетпейді.

Қабық-түтік жылу алмастырғыш (қабық-түтік) көлденең

Түтік жылу алмастырғыш

NORMIT компаниясының кең ауқымы бар модель ауқымыкез келген талаптарды қанағаттандыра алатын жылу алмастырғыштар әртүрлі түрлеріөнеркәсіп. Біз өз клиенттерімізге еуропалық сапалы жабдықты қолайлы бағамен ұсынуға дайынбыз.

Мақсат

Қабық және құбырлы жылу алмастырғыштарәртүрлі сұйықтықтар, булар және газдар арасындағы жылу алмасу және термохимиялық процестер үшін - өзгермей де, олардың агрегаттық күйінің өзгеруімен де қолданылады. Қабық пен құбырлы жылу алмастырғыштарды қолдануға болады

конденсаторлар, қыздырғыштар және буландырғыштар ретінде. Қазіргі уақытта жылу алмастырғыштың дизайны пайдалану тәжірибесін ескере отырып, арнайы әзірлемелердің нәтижесінде әлдеқайда жетілдірілді.

Артықшылықтары қабықшалы және құбырлы жылу алмастырғыштар:

• Сенімділік
• Жоғары тиімділік
• Ықшамдық
• Қолданбалардың кең ауқымы
• Үлкен жылу алмасу аймағы
• Өнімнің құрылымын бұзбайды
• Оңай тазалау және техникалық қызмет көрсету
• «Өлі аймақтар» жоқ
• CIP-жуғышпен жабдықталуы мүмкін
• Төмен энергия шығындары
• Персонал үшін қауіпсіз пайдалану

Қабық және құбырлы жылу алмастырғыштарнегізінен олардың арқасында осы салада ең көп қолданылатын құрылғылардың бірі болып табылады сенімді дизайнжәне сәйкес әр түрлі дизайн нұсқалары әртүрлі жағдайлароперация.

Техникалық сипаттамаларсәйкес өзгеруі мүмкін технологиялық талаптарКлиент:

• бір фазалы ағындар, қайнау және конденсация үстінде ыстық және суық жақтарытік немесе көлденең конструкциясы бар жылу алмастырғыш
• қысым диапазоны вакуумнан жоғары мәндерге дейін
• Опциялардың алуан түрлілігіне байланысты екі жағынан да әртүрлі қысым төмендейді
• құрылғының құнын айтарлықтай арттырмай, термиялық кернеу талаптарын қанағаттандыру
• өлшемдері кішкентайдан өте үлкенге дейін (5000 м2)
• қолдану мүмкіндігі әртүрлі материалдарқұнына, коррозияға, температураға және қысымға қойылатын талаптарға сәйкес
• құбырлардың ішінде де, сыртында да әзірленген жылу алмасу беттерін, әртүрлі күшейткіштерді және т.б.
• тазалау және жөндеу үшін құбыр бумасын алу мүмкіндігі.

Сипаттама

Құбырлы жылу алмастырғыштар түтік парақтарына, қаптамаларға, қақпақтарға, камераларға, саптамаларға және тіректерге орнатылған түтік байламдарынан тұрады. Бұл құрылғылардағы құбырлар мен құбыр аралық кеңістіктер бөлінген және олардың әрқайсысы бөлімдер арқылы бірнеше өтуге бөлінуі мүмкін.

Құрылғылардың жылу беру беті бірнеше жүз шаршы сантиметрден бірнеше мыңға дейін болуы мүмкін шаршы метр. Иә, конденсатор бу турбинасықуаты 150 МВт олар жалпы жылу алмасу беті шамамен 9000 м 2 болатын 17 мың құбырдан тұрады.

Құбырлы жылу алмастырғыштың корпусы бір немесе бірнеше болат парақтардан дәнекерленген құбыр болып табылады. Корпустар бір-бірінен негізінен қақпақтарға және түтік парағына қосылу тәсілімен ерекшеленеді. Корпус қабырғасының қалыңдығы жұмыс ортасының қысымымен және қаптаманың диаметрімен анықталады, бірақ кем дегенде 4 мм қабылданады. Фланецтер қақпақтармен немесе түбімен қосылу үшін корпустың цилиндрлік шеттеріне дәнекерленген. Аппарат тіректері корпустың сыртқы бетіне бекітіледі.

Құбырлы жылу алмастырғыштардың құбырлы құрылымы диаметрі 12-ден 57 мм-ге дейін түзу немесе қисық (U-тәрізді немесе W-тәрізді) құбырлардан жасалған. Жіксіз болат құбырларға артықшылық беріледі.

Қабық және құбырлы жылу алмастырғыштардаҚұбыр аралық кеңістіктің ағыс ауданы құбырлар ішіндегі ағын ауданынан 2-3 есе үлкен. Сондықтан, бірдей фазалық күйдегі салқындатқыш сұйықтықтардың бірдей шығыны кезінде құбыр аралық кеңістіктің бетіндегі жылу беру коэффициенттері төмен болады, бұл аппараттағы жалпы жылу беру коэффициентін төмендетеді. Қабық-түтік жылу алмастырғыштың құбыр аралық кеңістігінде қалқаларды орнату салқындатқыштың жылдамдығын арттыруға және жылу беру тиімділігін арттыруға көмектеседі.

Төменде ең көп таралған құрылғылардың диаграммалары берілген:

Қабықшалы және құбырлы жылу алмастырғыштар қатты, қатты емес және жартылай қатты конструкциялы, бір және көп өтпелі, тура ағынды, қарсы және көлденең ағынды, көлденең, көлбеу және тік болуы мүмкін.

Қатты конструкцияның түзу түтіктері бар бір жолақты жылу алмастырғышта қабықшалар мен түтіктер түтік парақтарымен біріктірілген, сондықтан термиялық кеңеюді өтеу мүмкіндігі жоқ. Мұндай құрылғылар дизайнда қарапайым, бірақ тек корпус пен құбыр шоғыры арасындағы салыстырмалы түрде аз температура айырмашылықтарында (50 o C дейін) пайдалануға болады. Құбыр аралық кеңістікте салқындатқыштың төмен жылдамдығына байланысты олардың жылу беру коэффициенттері төмен.

Қабық-түтік жылу алмастырғыштарда құбыр аралық кеңістіктің ағынының ауданы түтіктердің ағынының ауданынан 2-3 есе үлкен. Сондықтан, салқындатқыштың бірдей ағынының жылдамдығы бірдей физикалық күй, құбыр аралық кеңістіктің бетіндегі жылу беру коэффициенттері төмен, бұл аппараттағы жылу беру коэффициентін төмендетеді. Құбыр аралық кеңістікте қалқаларды орнату салқындатқыштың жылдамдығын арттыруға және жылу беру коэффициентін арттыруға көмектеседі.

Бу-сұйық жылу алмастырғыштарда бу әдетте құбыр аралық кеңістікте, ал сұйықтық құбырлар арқылы өтеді. Корпус қабырғасы мен құбырлар арасындағы температура айырмашылығы әдетте айтарлықтай. Термиялық ұзарудағы айырмашылықты өтеу үшін корпус пен құбырлар арасында линзалар, бездер немесе сильфонды компенсаторлар орнатылады.

Металлдағы термиялық ұзарулардан туындайтын кернеулерді жою үшін U- және W-тәрізді құбырлары иілген бір камералы жылу алмастырғыштар да шығарылады. Олар салқындатқыштың жоғары қысымы үшін жарамды, өйткені су камераларын жасау және құбырларды жоғары қысымды аппараттарда құбыр парақтарына бекіту күрделі және қымбат операциялар болып табылады. Бірақ иілген құбырлары бар құрылғылар әртүрлі иілу радиустары бар құбырларды өндірудің қиындығына, құбырларды ауыстырудың қиындығына және майысқан құбырларды тазалаудың қолайсыздығына байланысты кең тарай алмайды.

Компенсациялық құрылғыларды жасау қиын (мембраналық, сильфонды, майыстырылған құбырлары бар) немесе жұмыс кезінде жеткілікті сенімді емес (линза, сальник). Жылу алмастырғыштың дизайны бір түтік парағын қатты бекітумен және екінші тақтаның ішкі қақпақпен бірге еркін қозғалуымен жетілдірілген. құбыр жүйесі. Корпустың диаметрінің ұлғаюына және қосымша түбін өндіруге байланысты құрылғының құнының кейбір өсуі операцияның қарапайымдылығы мен сенімділігімен негізделеді. Бұл құрылғылар «қалқымалы бас» жылу алмастырғыштар деп аталады. Көлденең ағынды жылу алмастырғыштар салқындатқыштың түтік шоғыры бойымен қозғалуына байланысты сыртқы бетіндегі жылу беру коэффициентінің жоғарылауымен сипатталады. Көлденең ағынмен салқындатқыштар арасындағы температура айырмашылығы азаяды, алайда құбыр бөліктерінің жеткілікті санымен қарсы ағынмен салыстырғанда айырмашылық аз. Мұндай жылу алмастырғыштардың кейбір конструкцияларында құбыр аралық кеңістікте газ және құбырлардағы сұйықтық ағып жатқанда, жылу беру коэффициентін арттыру үшін көлденең қабырғалары бар құбырлар қолданылады.

Қабық-түтік жылу алмастырғыштарды және олардың конструкцияларын кеңінен қолдану, оларды пайдалану көзқарас тұрғысынан неғұрлым қолайлы болып табылатын жағдайларда, қырылған беттік жылу алмастырғыштарды және «құбырдағы» жылу алмастырғыштарды пайдалануды жоққа шығармауы керек. технологиялық және экономикалық сипаттамалары.

Техникалық параметрлері:

Үлгі	NORMIT Heatex түтігі 1	NORMIT Heatex түтігі 2	NORMIT Heatex түтігі 3	NORMIT Heatex түтігі 4
Жылу алмасу ауданы, м2
Материал	AISI 304
Құбырлар саны, дана
Температура, °C	200-ге дейін

Өлшемдері:

Жалпы өлшемдері, мм	А	Б	C
NORMIT Heatex түтігі 1		1500
NORMIT Heatex түтігі 2		1900
NORMIT Heatex түтігі 3		2200
NORMIT Heatex түтігі 4		2600

ҚАБЫҚТЫ ЖӘНЕ ТҮБЕГІ ЖЫЛУ АЛМАСТЫРУШЫ.

Қатты типтегі жылу алмастырғыштар (8.3.2-сурет) цилиндрлік корпусы бар 1 , онда түтік байламы орнатылған 2, түтік парақтарында бекітілген 4, онда құбырлар жағу немесе дәнекерлеу арқылы бекітіледі. Құрылғының корпусы қақпақтармен жабылған 5 Және 6. Қалқалар корпустың ішіне орнатылады 3, ағынның белгілі бір бағытын жасау және оның корпустағы жылдамдығын арттыру (8.3.4-сурет).

Күріш. 8.3.2. Қабық және түтік жылу алмастырғышқатты түрі:

1 - корпус (корпус); 2 - түтік; 3 - көлденең бөлу; 4 - түтік парағы; 5 - қақпақ; 6 - қақпақ (тарату қорабы); 3.8 - сәйкесінше біріктіру қорабындағы және корпустағы бойлық қалқалар.

Күріш. 8.3.3. Корпустағы линза компенсаторы бар қабықшалы және түтіктегі жылу алмастырғыш.

Денедегі сұйықтықтың жолын ұзарту үшін құбыр байламдары көлденең қалқалармен жабдықталғанқалыңдығы 5 мм немесе одан да көп қаңылтыр болаттан. Қалқалар арасындағы қашықтық 0,2 м-ден 50-ге дейін Д Н – О.Д.жылу алмасу құбыры. Бөлмелердің геометриялық пішіні және олардың салыстырмалы позицияжылуалмастырғыш корпусы арқылы өтетін ағын қозғалысының сипатын анықтау.

Күріш. 8.3.4. Көлденең бөлімдердің түрлері:

I – бұрандалы сызық бойымен сұйықтықтың ағуын қамтамасыз ететін секторлық кесумен;

II – толқын тәрізді қозғалысты қамтамасыз ететін саңылаулы кесіндісі бар;

III – сегменттелген кесіндісі бар;

IV – шеңберлі, перифериядан орталыққа және керісінше қозғалысты қамтамасыз етеді.

Көлденең қалқалар бір-біріне жалпы шыбықтармен (әдетте төрт) басылған аралық құбырлар арқылы бекітіледі. Көлденең қалқалар технологиялық мақсатынан басқа, аппарат көлденең орналасқанда оның майысуын болдырмайтын түтік шоғыры үшін аралық тірек ретінде де қызмет етеді.

Жылу алмасу ортасының бірі түтіктер арқылы қозғалады, ал екіншісі түтіктер арасындағы корпустың ішінде қозғалады. Түтіктерге көбірек ластанған орта, сондай-ақ жылу беру коэффициенті төмен орта рұқсат етіледі, өйткені түтіктердің сыртқы бетін тазалау қиын, ал құбыр аралық кеңістікте ортаның қозғалу жылдамдығы аз. түтіктерге қарағанда.

Жылу алмасу ортасының температуралары әр түрлі болғандықтан, корпус пен түтіктер әртүрлі ұзаруларды алады, бұл жылу алмастырғыш элементтерінде қосымша кернеулерге әкеледі. Үлкен температура айырмашылығымен бұл түтіктер мен корпустың деформациясына және тіпті бұзылуына, алау тығыздығының бұзылуына және т.б. Сондықтан Қатты типті жылу алмастырғыштар жылу алмастырғыштар арасындағы температура айырмашылығы 50°С аспайтын жағдайда қолданылады.

Корпустағы линзалар компенсаторы бар жылу алмастырғыштар (8.3.3-сурет) қатты типті құрылғыларда температура кернеуін азайту үшін қолданылады. Мұндай жылу алмастырғыштардың корпусында линзалар компенсаторы бар, оның деформациясы салдарынан денедегі және түтіктердегі жылу күштері азаяды. Бұл төмендеу көбірекүлкенірек сан

компенсатордағы линзалар. Қалқымалы басты жылу алмастырғыштар(8.3.5-сурет) ең көп таптыкең қолдану

. Бұл құрылғыларда түтік байламының бір ұшы корпусқа жалғанған түтік парағында бекітілген (сол жақтағы суретте), ал екіншісі түтіктердің ұзындығы бойынша температура өзгерген кезде денеге қатысты еркін қозғала алады. Бұл құрылымдағы температуралық кернеулерді болдырмайды және жылу алмасу орталарында үлкен температуралық айырмашылықтармен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Бұған қоса, түтік байламы мен аппарат корпусын тазалауға болады, бұл байлам түтіктерін ауыстыруды жеңілдетеді. Дегенмен, қалқымалы бастиегі бар жылу алмастырғыштардың конструкциясы күрделірек, ал қалқымалы бас құрылғыны пайдалану кезінде тексеру үшін қол жетімді емес.

Күріш. 8.3.5. Қалқымалы бастиегі бар құбырлы жылу алмастырғыш:

1 – қаптама; 2.3 – кіріс және шығыс камералары (қақпақтар); 4 – түтік байламы; 5 – түтік парақтары; 6 – қалқымалы бас қақпағы; 7 – бөлімдер; 8 – қақпақты бекітуге арналған қысқыштар; 9 – тіректер; 10 – іргетас; 11 – құбыр аралық бағыттаушы қалқалар; 12 – түтік шоғырының жылжымалы тірегі; I, II – қыздырғыш салқындатқыштың кірісі мен шығысы; III, IV – қыздырылған ағынның кірісі мен шығысы.

Тарату камерасында және қалқымалы бастиекте орнатылған қалқалар түтік байламындағы соққылардың санын арттырады. Бұл құбырлардың ішкі қабырғасына ағынның жылдамдығын және жылу беру коэффициентін арттыруға мүмкіндік береді.

Қалқымалы бастиегі бар құрылғылардың сақиналы кеңістігі әдетте бір өтумен жасалады. Екі соққымен денеге бойлық бөлім орнатылады. Дегенмен, бұл жағдайда бөлім мен корпус арасында арнайы тығыздау қажет. Қабық-құбырлы жылу алмастырғыштардың жылу алмасу беті құбырлардың ұзындығы 3-тен 9 м-ге дейін 1200 м2 болуы мүмкін; шартты қысым 6,4 МПа жетеді. U-тәрізді жылу алмастырғыштар(8.3.6-сурет) түтікшелері бар, оның түтіктері латын әрпі u түрінде иілген және екі ұшы түтік парағында бекітілген, бұл түтіктердің корпусқа қарамастан еркін созылуын қамтамасыз етеді. Мұндай жылу алмастырғыштар үшін пайдаланыладыжоғары қан қысымы

. Түтіктерге жіберілетін орта жеткілікті таза болуы керек, өйткені түтіктердің ішкі бетін тазалау қиын.

8.3.6-сурет. U-тәрізді түтіктері бар қабықшалы және құбырлы жылу алмастырғыш

Корпустағы бойлық бөлімдердің санына байланысты және тарату қораптарыҚабықшалы жылу алмастырғыштар құбырда да, құбыр аралық кеңістікте де бір, екі және көп өтпелі болып бөлінеді. Сонымен, суретте. 8.3.2 Жылу алмастырғыш құбырда да, құбыр аралық кеңістікте де екі жолды, оған бойлық қалқаларды орнату арқылы қол жеткізіледі. 7 Және 8.

«құбырдағы құбыр» типті жылу алмастырғыштар.

Корпусқа бірнеше жүздеген түтікшелер шоғыры орналастырылған құбырлы құрылғылардан айырмашылығы, бұл типтегі құрылғыларда әрбір түтіктің жеке корпусы болады (8.3.7-сурет). Жылу алмастырғыш қыздырғыш салқындатқыштың кірісі мен шығысындағы коллекторлармен байланыстырылған бірнеше осындай секциялардан жиналады. Мұндай құрылғылар тұтқыр және жоғары тұтқыр мұнай өнімдерін (дизельдік мазут, мазут, гудрон) қыздыру үшін қолданылады.

«Құбырдағы құбыр» құрылғылары бөлінбейтін және жиналатын етіп жасалған. Олардың біріншісі сақинадағы шөгінділер тудырмайтын орталар үшін қолданылады, сыртқы құбырлардәнекерлеу құбырлары арқылы қосылған. Мұндай құрылғылардың ішкі құбырларының қосылымдары қатты болуы мүмкін (өтпелі егіздер 3 түтіктерге дәнекерленген) және алынбалы (суретте көрсетілгендей фланецтердегі егіздер). Қатты жүйеде жылу алмастырғышты сыртқы және ішкі құбырлар арасындағы температура айырмашылығы 50 ° C-тан аспауы керек орталар үшін пайдалануға болады.

Күріш. 8.3.7. Төрт жолақты бөлінбейтін құбырдағы жылу алмастырғыштың бөлімі:

1, 2 – сыртқы және ішкі құбырлар; 3 – айналмалы егіз I, II – қыздырғыш салқындатқыштың кірісі және шығысы; III, IV – қыздырылған ағынның кірісі мен шығысы.

Күріш. 8.3.8. «құбырдағы құбыр» типті бір ағынды тығыздағышты жылу алмастырғыштың бөлімі:

1 – сыртқы құбырлар; 2 – ішкі құбырлар; 3 – қақпақ; 4 – айналмалы егіздер; 5 – бөлім; 6 – түтік парағы; A – анағұрлым ластанған ағынның кірісі мен шығысы; B – аз ластанған ағынның кірісі мен шығысы

Жиналмалы «құбырдағы құбыр» құрылғылары (8.3.8-сурет) сыртқы құбырлар өтетін бөліктерден жасалған. 4 ортақ жамылғымен біріктірілген 3, салқындатқыштың ағынын бір сыртқы құбырдан екіншісіне бұруға қызмет етеді және ішкі құбырлар осы қақпақтың ішіндегі фланецтердегі айналмалы егіздердің көмегімен қосылады. Көп ағынды аппараттың аккумуляторын осындай секциялардан жинауға болады, егер салқындатқыш сұйықтық шығыны жоғары болса (құбырда 10–200 т/сағ және құбыр аралық кеңістікте 300 т/сағ дейін). Бөлінетін «құбырдағы құбыр» құрылғыларының артықшылығы - оларды шөгінділерден жүйелі түрде тазалауға болады (мысалы, түтікшелер) және зақымдану немесе коррозия жағдайында ішкі немесе сыртқы құбырларды ауыстыруға болады.

Әдетте, «құбырдағы құбыр» құрылғыларында ішкі түтіктер арқылы көбірек ластанған салқындатқыш ағыны рұқсат етіледі, ал аз ластанған ағын құбыраралық кеңістік арқылы жіберіледі.

Жиналмалы конструкциядағы жылу алмастырғыштарда сыртқы ішкі құбырлар болуы мүмкін жылу алмасу аймағын ұлғайту және сол арқылы жылу берудің тиімділігін арттыру үшін қанаттар.Жиналмалы жылу алмастырғыштар сыртқы және тазалауға мүмкіндік береді ішкі беттерқұбырлар, сонымен қатар қанатты ішкі құбырларды пайдаланады. Бұл тасымалданатын жылу мөлшерін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді. 8.3.9-суретте қанатты түтіктер көрсетілген.

Күріш. 8.3.9. Құбырлы түтіктер:

а - науа тәрізді дәнекерленген қабырғалар; б - оралған қабырғалар; в - экструдталған қабырғалар; g - дәнекерленген масақ тәрізді қабырғалар; d - иілген қабырғалар.