Кожухотрубный теплообменник

Трубчатый (также известный как кожухотрубный) теплообменник — наиболее типичный настенный теплообменник, имеющий длительную историю промышленного применения и до сих пор занимающий доминирующее положение во всех теплообменниках. Трубчатый теплообменник состоит в основном из корпуса, пучка труб, трубной пластины и уплотнения. Оболочка в основном имеет круглую форму, внутри установлен параллельный пучок труб, причем оба конца пучка труб закреплены на трубной решетке.

Два вида жидкости для теплопередачи в трубчатом теплообменнике: одна течет в трубке, ее ход называется трубкой; Один течет за пределы трубки, и его перемещение называется траекторией оболочки. Стенка пучка труб является поверхностью теплопередачи. Для улучшения коэффициента теплопередачи жидкости вне трубы в корпусе обычно устанавливают определенное количество поперечных перегородок. Перегородки могут не только предотвратить короткое замыкание жидкости, увеличить скорость жидкости, но также заставить жидкость несколько раз протекать через пучок труб по заданному пути, что значительно увеличивает степень турбулентности. Обычно используемые перегородки имеют два типа круглой формы и дисковой формы, первая из которых используется более широко. Каждый раз, когда жидкость проходит через пучок трубок в трубке, называется проходом трубки, а каждый раз, когда она проходит через оболочку, называется проходом оболочки. Для увеличения скорости жидкости в трубе в обоих концах головки могут быть устроены соответствующие перегородки, позволяющие равномерно разделить все трубы на несколько групп. Таким образом, жидкость может проходить только через часть трубы и возвращаться в пучок труб несколько раз за раз, что называется многотрубным. Аналогичным образом, чтобы увеличить скорость потока вне трубки, в корпусе может быть установлена ​​продольная перегородка, позволяющая жидкости проходить через пространство корпуса несколько раз, что называется многократными проходами оболочки. В трубчатом теплообменнике температура кожухотрубного пучка также различна из-за разной температуры жидкости внутри и снаружи трубки.

В фиксированном трубчатом теплообменнике два конца трубчатой ​​пластины привариваются непосредственно к кожуху. Он в основном состоит из корпуса, трубной пластины, пучка труб, уплотнения и других основных компонентов. Пучок труб расположен в оболочке, и пучок труб фиксируется на трубной пластине с помощью сварки, расширения или сварки с расширением на обоих концах, а внешняя окружность трубной пластины и фланец головки крепятся болтами. Преимуществами теплообменника с фиксированными трубчатыми пластинами являются простая конструкция, низкая стоимость, простота изготовления, а также удобство очистки и обслуживания труб, но очистка корпуса затруднена, и после изготовления пучка труб возникает напряжение из-за разницы температур. При большой разнице температур между теплообменной трубкой и кожухом кожух также должен быть снабжен компенсатором.

Один конец трубной пластины теплообменника с плавающей головкой закреплен между кожухом и трубной коробкой, а другой конец трубной пластины может свободно перемещаться в кожухе, то есть тепловое расширение кожуха и пучка может быть уменьшено. бесплатно. Следовательно, между трубным пучком и кожухом нет напряжения из-за разницы температур. Как правило, плавающую головку можно разобрать, а пучок трубок можно свободно извлечь и загрузить. Такая конструкция теплообменника с плавающей головкой может использоваться в условиях большой разницы температур между пучком и корпусом. Очистка и обслуживание пучка труб и корпуса более удобны, но их конструкция относительно сложна, а требования к уплотнению также относительно высоки.

U-образный трубчатый теплообменник представляет собой U-образную теплообменную трубу, оба конца которой закреплены на одной и той же трубной пластине. Поскольку оболочка и теплообменная трубка разделены, пучок теплообменных трубок может свободно расширяться и расширяться, и не будет напряжения из-за разницы температур из-за разницы температур среды. U-образный теплообменник имеет только одну трубную пластину, без плавающей головки, конструкция относительно проста. Пучок трубок можно свободно извлекать и загружать, легко чистить, благодаря преимуществам теплообменника с плавающей головкой, но поскольку теплообменная трубка выполнена в виде U-образного изгиба с различным радиусом, крайнюю теплообменную трубку можно заменить после повреждения, а другие трубки можно только заблокировать. В то же время по сравнению с фиксированным трубчато-пластинчатым теплообменником, поскольку теплообменная трубка ограничена радиусом изгиба, в центральной части пучка труб имеется зазор, и жидкость легко закорачивается, что влияет на эффект теплопередачи.