Ամենահեշտ ձևը հասկանալու համար, թե ինչպես է աշխատում կեղև-խողովակային տիպի ջերմափոխանակիչը՝ ուսումնասիրելով դրա սխեմատիկ դիագրամը.

Նկար 1.Կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչի շահագործման սկզբունքը. Այնուամենայնիվ, այս սխեմանցույց է տալիս միայն այն, ինչ արդեն ասվել է. երկու առանձին, չխառնվող ջերմափոխանակման հոսքեր, որոնք անցնում են պատի ներսում և խողովակի կապոցով: Շատ ավելի պարզ կլինի, եթե դիագրամը անիմացիոն լինի:

Նկար 2.Կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչի աշխատանքի անիմացիա: Այս նկարը ցույց է տալիս ոչ միայն աշխատանքի սկզբունքը և ջերմափոխանակիչի դիզայնը, այլև այն, թե ինչպես է ջերմափոխանակիչը արտաքինից և ներսից տեսք ունի: Այն բաղկացած է գլանաձև պատյանից՝ երկու կցամասերով, դրա մեջ և երկու բաշխիչ խցիկից՝ պատյանների երկու կողմերում։

Խողովակները հավաքվում են միասին և պահվում պատյանների ներսում երկու խողովակային թիթեղների միջոցով՝ ամբողջովին մետաղական սկավառակներ՝ դրանց մեջ փորված անցքերով. խողովակի թերթերը բաժանում են բաշխիչ խցիկները ջերմափոխանակիչի պատյանից: Խողովակների թերթիկի վրա խողովակները կարող են ամրացվել եռակցման, ընդլայնման կամ այս երկու մեթոդների համակցման միջոցով:

Նկար 3Խողովակի թերթիկ՝ բռնկված կապոց խողովակներով: Առաջին հովացուցիչ նյութը անմիջապես մտնում է պատյան մուտքի կցամասի միջոցով և թողնում այն ​​ելքային կցամասի միջով: Երկրորդ հովացուցիչ նյութը նախ սնվում է բաշխիչ պալատ, որտեղից այն ուղղվում է դեպի խողովակի փաթեթ: Երկրորդ բաշխիչ պալատում հայտնվելով, հոսքը «շրջվում է» և նորից խողովակների միջով անցնում է առաջին բաշխիչ պալատ, որտեղից դուրս է գալիս իր սեփական ելքային կցամասով: Այս դեպքում հակադարձ հոսքը ուղղվում է խողովակի կապոցի մեկ այլ մասով, որպեսզի չխանգարի «առաջ» հոսքի անցմանը:

Տեխնիկական նրբերանգներ

1. Պետք է ընդգծել, որ 1-ին և 2-րդ դիագրամները ցույց են տալիս երկու անցուղի ջերմափոխանակիչի աշխատանքը (ջերմային կրիչը խողովակի կապոցով անցնում է երկու անցումով՝ ուղղակի և հակառակ հոսքով): Այսպիսով, բարելավված ջերմության փոխանցումը ձեռք է բերվում նույն երկարությամբ խողովակների և փոխարկիչի մարմնի միջոցով. սակայն, միևնույն ժամանակ, դրա տրամագիծը մեծանում է խողովակների փաթեթում խողովակների քանակի ավելացման պատճառով: Կան ավելի շատ պարզ մոդելներ, որի դեպքում հովացուցիչն անցնում է խողովակի փաթեթով միայն մեկ ուղղությամբ.

Նկար 4 միացման դիագրամմեկ անցումային ջերմափոխանակիչ: Բացի մեկ և երկու անցանց ջերմափոխանակիչներից, կան նաև չորս, վեց և ութ անցանց ջերմափոխանակիչներ, որոնք օգտագործվում են կախված կոնկրետ առաջադրանքների առանձնահատկություններից:

2. Անիմացիոն դիագրամ 2-ը ցույց է տալիս ջերմափոխանակիչի աշխատանքը պատյանի ներսում տեղադրված փեղկերներով, որոնք ուղղում են ջերմային կրիչի հոսքը զիգզագաձեւ ճանապարհով: Այսպիսով, ապահովվում է ջերմային կրիչների խաչաձև հոսք, որի դեպքում «արտաքին» ջերմակիրը լվանում է կապոցի խողովակները՝ ուղղահայաց դրանց ուղղությամբ, ինչը նույնպես մեծացնում է ջերմափոխանակությունը։ Կան ավելի պարզ դիզայնով մոդելներ, որոնցում հովացուցիչ նյութը խողովակներին զուգահեռ անցնում է պատյանով (տե՛ս գծապատկերները 1 և 4):

3. Քանի որ ջերմության փոխանցման գործակիցը կախված է ոչ միայն աշխատանքային միջավայրի հոսքերի հետագծից, այլև դրանց փոխազդեցության տարածքից (այս դեպքում՝ խողովակի փաթեթի բոլոր խողովակների ընդհանուր մակերեսից), ինչպես նաև. Ինչ վերաբերում է ջերմային կրիչների արագություններին, ապա հնարավոր է մեծացնել ջերմության փոխանցումը խողովակների օգտագործման միջոցով հատուկ սարքերով՝ տուրբուլատորներ .

Նկար 5Խողովակներ կճեպով և խողովակային ջերմափոխանակիչի համար՝ ալիքաձև կնճիռներով: Նմանատիպ խողովակների օգտագործումը տուրբուլատորներով, համեմատած ավանդական գլանաձև խողովակների հետ, թույլ է տալիս ավելացնել ագրեգատի ջերմային հզորությունը 15 - 25 տոկոսով; բացի այդ, դրանցում հորձանուտային պրոցեսների առաջացման պատճառով տեղի է ունենում ինքնամաքրում ներքին մակերեսըխողովակներ հանքային հանքավայրերից.

Հարկ է նշել, որ ջերմային փոխանցման բնութագրերը մեծապես կախված են խողովակի նյութից, որը պետք է ունենա լավ ջերմային հաղորդունակություն, բարձր ճնշմանը դիմակայելու ունակություն: աշխատանքային միջավայրև լինել կոռոզիոն դիմացկուն: Միասին այս պահանջները քաղցրահամ ջուր, գոլորշու և յուղերի լավագույն ընտրությունըեն ժամանակակից նամականիշներբարձրորակ չժանգոտվող պողպատ; ծովի կամ քլորացված ջրի համար՝ արույր, պղինձ, կպրոնիկել և այլն։

Արտադրում է ստանդարտ և վերազինման կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներ՝ համաձայն ժամանակակից տեխնոլոգիաներնոր տեղադրված գծերի համար, ինչպես նաև արտադրում է ագրեգատներ, որոնք նախատեսված են փոխարինելու ջերմափոխանակիչները, որոնք սպառել են իրենց ռեսուրսը: և դրա արտադրությունը կատարվում է անհատական ​​պատվերների համաձայն՝ հաշվի առնելով որոշակի տեխնոլոգիական իրավիճակի բոլոր պարամետրերն ու պահանջները:

Ջերմափոխանակիչների բոլոր տեսակների մեջ այս տեսակը ամենատարածվածն է: Այն օգտագործվում է ցանկացած հեղուկների, գազային և գոլորշիային միջավայրերի հետ աշխատելիս, ներառյալ այն դեպքում, երբ թորման գործընթացում միջավայրի վիճակը փոխվում է:

Արտաքին տեսքի և իրականացման պատմություն

Անցյալ դարասկզբին հորինել են կեղև-խողովակային (կամ) ջերմափոխանակիչներ՝ ջերմային էլեկտրակայանների շահագործման ընթացքում ակտիվորեն օգտագործելու համար, որտեղ մեծ թվովտաքացվող ջուրը թորվել է բարձր ճնշման տակ: Հետագայում գյուտը սկսեց օգտագործվել գոլորշիների և ջեռուցման կառույցների ստեղծման մեջ: Տարիների ընթացքում կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչի դիզայնը բարելավվել է, դիզայնը դարձել է ավելի քիչ դժվար, այն այժմ մշակվում է այնպես, որ այն հասանելի լինի մաքրելու համար: առանձին տարրեր. Ավելի հաճախ նման համակարգերը սկսեցին օգտագործվել նավթավերամշակման արդյունաբերության և արտադրության մեջ կենցաղային քիմիկատներ, քանի որ այս ճյուղերի արտադրանքը մեծ քանակությամբ կեղտ է պարունակում։ Նրանց նստվածքը պարզապես պահանջում է ջերմափոխանակիչի ներքին պատերի պարբերական մաքրում:

Ինչպես տեսնում ենք ներկայացված գծապատկերում, կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչը բաղկացած է խողովակների մի փաթեթից, որոնք գտնվում են իրենց խցիկում և ամրագրված տախտակի կամ վանդակաճաղի վրա: Պատյան - իրականում ամբողջ խցիկի անվանումը, որը եռակցված է առնվազն 4 մմ թերթիկից (կամ ավելի, կախված աշխատանքային միջավայրի հատկություններից), որի մեջ կան փոքր խողովակներ և տախտակ: Որպես տախտակի նյութ, սովորաբար օգտագործվում է պողպատե թերթ: Իրենց միջև խողովակները միացված են ճյուղային խողովակներով, կա նաև մուտք և ելք դեպի խցիկ, կոնդենսատի արտահոսք և միջնապատեր:

Կախված խողովակների քանակից և դրանց տրամագծից, ջերմափոխանակիչի հզորությունը տատանվում է: Այսպիսով, եթե ջերմափոխանակման մակերեսը կազմում է մոտ 9000 քառ. մ., ջերմափոխանակիչի հզորությունը կկազմի 150 ՄՎտ, սա շոգետուրբինի շահագործման օրինակ է։

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչի սարքը ներառում է միացում եռակցված խողովակներտախտակով և ծածկոցներով, որոնք կարող են տարբեր լինել, ինչպես նաև պատյանի թեքությունը (U կամ W տառի տեսքով): Ստորև բերված են պրակտիկայում առավել հաճախ հանդիպող սարքերի տեսակները:

Սարքի մեկ այլ առանձնահատկությունը խողովակների միջև եղած հեռավորությունն է, որը պետք է 2-3 անգամ գերազանցի դրանց խաչմերուկը: Արդյունքում ջերմության փոխանցման գործակիցը փոքր է, և դա նպաստում է ամբողջ ջերմափոխանակիչի արդյունավետությանը:

Անվանման հիման վրա ջերմափոխանակիչը սարք է, որը ստեղծված է առաջացած ջերմությունը տաքացվող օբյեկտին փոխանցելու համար։ Այս դեպքում հովացուցիչ նյութը վերը նկարագրված դիզայնն է: Կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչի աշխատանքն այն է, որ սառը և տաք աշխատանքային միջավայրերը շարժվում են տարբեր պատյանների միջով, և ջերմափոխանակությունը տեղի է ունենում նրանց միջև ընկած տարածության մեջ:

Խողովակների ներսում աշխատող միջավայրը հեղուկ է, մինչդեռ տաք գոլորշին անցնում է խողովակների միջև եղած հեռավորությամբ՝ առաջացնելով կոնդենսատ։ Քանի որ խողովակների պատերը տաքանում են ավելի շատ, քան այն տախտակը, որին կցված են, այդ տարբերությունը պետք է փոխհատուցվի, հակառակ դեպքում սարքը կունենա ջերմության զգալի կորուստներ: Դրա համար օգտագործվում են այսպես կոչված կոմպենսատորների երեք տեսակ՝ ոսպնյակներ, գեղձեր կամ փուչիկներ։

Նաև բարձր ճնշման տակ հեղուկի հետ աշխատելիս օգտագործվում են մեկ պալատի ջերմափոխանակիչներ: Նրանք ունեն U, W տիպի թեքություն, որն անհրաժեշտ է ջերմային ընդարձակման հետևանքով առաջացած պողպատի բարձր լարումներից խուսափելու համար: Դրանց արտադրությունը բավականին թանկ արժե, խողովակները վերանորոգման դեպքում դժվար են փոխարինվում։ Հետեւաբար, նման ջերմափոխանակիչներն ավելի քիչ պահանջարկ ունեն շուկայում:

Կախված տախտակին կամ վանդակաճաղին խողովակները միացնելու եղանակից, կան.

• Եռակցված խողովակներ;
• Ամրագրված բռնկված խորշերում;
• Պտուտակով դեպի եզր;
• կնքված;
• Ամրակման ձևավորման մեջ նավթի կնիքների առկայությունը:

Կառուցվածքի տեսակի համաձայն՝ կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչներն են (տե՛ս վերևի գծապատկերը).

• Կոշտ (տառերը նկ. a, j), ոչ կոշտ (d, e, f, h, i) և կիսակոշտ (տառերը նկ. b, c և g);
• Շարժումների քանակով `մեկ կամ բազմակողմ;
• Տեխնիկական հեղուկի հոսքի ուղղությամբ՝ ուղիղ, լայնակի կամ ուղղված հոսանքի դեմ.
• Ըստ գտնվելու վայրի, տախտակները հորիզոնական են, ուղղահայաց և տեղակայված են թեք հարթությունում:

Կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչների լայն տեսականի

1. Խողովակների մեջ ճնշումը կարող է հասնել տարբեր արժեքներ, վակուումից մինչև ամենաբարձրը;
2. Հնարավոր է հասնել անհրաժեշտ պայմանջերմային սթրեսներով, մինչդեռ սարքի գինը էապես չի փոխվի.
3. Համակարգի չափերը նույնպես կարող են տարբեր լինել՝ կենցաղային ջերմափոխանակիչից լոգարանում մինչև 5000 քմ արդյունաբերական տարածք: մ.
4. Աշխատանքային միջավայրը նախապես մաքրելու կարիք չկա.
5. Օգտագործեք միջուկը ստեղծելու համար տարբեր նյութեր, կախված արտադրության ծախսերից։ Այնուամենայնիվ, նրանք բոլորը համապատասխանում են ջերմաստիճանի, ճնշման և կոռոզիոն դիմադրության պահանջներին.
6. Խողովակների առանձին հատվածը կարող է հեռացվել մաքրման կամ վերանորոգման համար:

Դիզայնն ունի՞ թերություններ: Ոչ առանց դրանց. կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչը շատ ծավալուն է: Իր չափերի պատճառով այն հաճախ պահանջում է առանձին տեխնիկական սենյակ. Մետաղի մեծ սպառման պատճառով նման սարքի արտադրության արժեքը նույնպես բարձր է։

U, W-խողովակային և ֆիքսված խողովակային ջերմափոխանակիչների համեմատ, կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչները ավելի շատ առավելություններ ունեն և ավելի արդյունավետ են: Հետեւաբար, դրանք ավելի հաճախ են գնում, չնայած բարձր արժեքին: Մյուս կողմից, անկախ արտադրություննման համակարգը մեծ դժվարություններ կառաջացնի և, ամենայն հավանականությամբ, շահագործման ընթացքում կհանգեցնի ջերմության զգալի կորուստների:

Ջերմափոխանակիչի շահագործման ընթացքում առանձնահատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել խողովակների վիճակին, ինչպես նաև կոնդենսատից կախված ճշգրտմանը: Համակարգում ցանկացած միջամտություն հանգեցնում է ջերմափոխանակման տարածքի փոփոխության, հետևաբար վերանորոգումը և գործարկումը պետք է իրականացվեն վերապատրաստված մասնագետների կողմից:

Ձեզ կարող է հետաքրքրել.

Արդյունաբերական պոմպը գործնականում անհրաժեշտ է ցանկացած արտադրության համար: Ի տարբերություն կենցաղային պոմպերդրանք պետք է դիմակայեն բարձր բեռների, լինեն մաշվածության դիմացկուն և առավելագույն արդյունավետություն: Բացի այդ, այս տեսակի պոմպերը պետք է ծախսարդյունավետ լինեն ձեռնարկության համար, որտեղ դրանք օգտագործվում են: Համապատասխան արդյունաբերական պոմպ գնելու համար անհրաժեշտ է ուսումնասիրել դրա հիմնական բնութագրերը և հաշվի առնել ...

Ջեռուցման և հովացման հեղուկների մի շարք անհրաժեշտ քայլ է տեխնոլոգիական գործընթացներ. Դրա համար օգտագործվում են ջերմափոխանակիչներ: Սարքավորումների շահագործման սկզբունքը հիմնված է հովացուցիչ նյութից ջերմության փոխանցման վրա, որի գործառույթներն իրականացվում են ջրի, գոլորշու, օրգանական և անօրգանական միջավայրերի միջոցով: Ընտրելով, թե կոնկրետ որ ջերմափոխանակիչն է լավագույնը արտադրական գործընթաց, դուք պետք է հիմնված լինեք դիզայնի և նյութի առանձնահատկությունների վրա, սկսած ...

Ուղղահայաց ջրամբարն ունի մետաղից պատրաստված գլանաձև բաքի ձև (երբեմն այն քառակուսի է): Ներքեւի ձեւը կոնաձեւ կամ բրգաձեւ է։ Վերաբնակիչները կարելի է դասակարգել՝ ելնելով մուտքի նախագծումից՝ կենտրոնական և ծայրամասային: Առավել հաճախ օգտագործվող տեսարանը կենտրոնական մուտքով: Ջրամբարի ջուրը շարժվում է իջնող-բարձրացող շարժումով։ Ուղղահայաց աշխատանքի սկզբունքը...

Էներգետիկայի նախարարությունը մշակել է մինչև 2020 թվականը կանաչ էլեկտրաէներգիայի զարգացման ծրագիր։ Էլեկտրաէներգիայի բաժինը այլընտրանքային աղբյուրներէլեկտրաէներգիան պետք է հասնի երկրում արտադրվող էներգիայի ընդհանուր քանակի 4,5%-ին։ Սակայն, փորձագետների կարծիքով, վերականգնվող աղբյուրներից ստացվող էլեկտրաէներգիայի նման քանակություն երկրին պարզապես անհրաժեշտ չէ։ Այս ոլորտում ընդհանուր կարծիքն է՝ զարգացնել էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը...

Ջերմափոխանակիչը սարք է, որի միջոցով ջերմությունը փոխանցվում է հովացուցիչ նյութերի միջև:

Գործողության սկզբունքը

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչները ռեկուպերատիվ տիպի են, որտեղ կրիչները բաժանված են պատերով: Նրանց աշխատանքը բաղկացած է հեղուկների միջև ջերմափոխանակության գործընթացներից: Այս դեպքում նրանց ագրեգացման վիճակը կարող է փոխվել։ Ջերմափոխանակությունը կարող է տեղի ունենալ նաև հեղուկի և գոլորշու կամ գազի միջև:

Առավելություններն ու թերությունները

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչները տարածված են հետևյալ դրական հատկությունների պատճառով.

• դիմադրություն մեխանիկական սթրեսին և ջրային մուրճին;
• լրատվամիջոցների մաքրության ցածր պահանջներ;
• բարձր հուսալիություն և ամրություն;
• լայն կազմը;
• տարբեր միջավայրերում կիրառման հնարավորություն:

Դեպի մինուսներ այս տեսակիմոդելները ներառում են.

• ցածր ջերմության փոխանցման գործակից;
• զգալի չափսեր և մետաղի բարձր սպառում;
• բարձր գին՝ մետաղի սպառման ավելացման պատճառով;
• վերանորոգման ընթացքում վնասված խողովակների խցանման պատճառով մեծ մարժա ունեցող սարքեր օգտագործելու անհրաժեշտությունը.
• Կոնդենսատի մակարդակի տատանումները հորիզոնական սարքերում փոխում են ջերմափոխանակությունը ոչ գծային:

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներն ունեն ջերմափոխանակման ցածր գործակից: Սա մասամբ պայմանավորված է նրանով, որ պատյանի տարածությունը ընդհանուրից 2 անգամ մեծ է խաչաձեւ հատվածըխողովակներ. Բաֆլերի օգտագործումը հնարավորություն է տալիս բարձրացնել հեղուկի արագությունը և բարելավել ջերմության փոխանցումը:

AT օղակաձևհովացուցիչ նյութը անցնում է, և տաքացվող միջավայրը մատակարարվում է խողովակների միջոցով: Նմանապես, այն կարող է նաև սառչել: Ջերմային փոխանցման արդյունավետությունն ապահովվում է խողովակների քանակի ավելացմամբ կամ արտաքին հովացուցիչ նյութի լայնակի հոսանքի ստեղծմամբ։

Ջերմային երկարացման փոխհատուցում

Ջերմային կրիչների ջերմաստիճանը տարբեր է և արդյունքում առաջանում է կառուցվածքային տարրերի ջերմային դեֆորմացիա։ Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչը հասանելի է ընդարձակման փոխհատուցմամբ կամ առանց դրա: Խողովակների կոշտ ամրացումը թույլատրվում է, երբ դրա և մարմնի միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը մինչև 25-30 0 C է: Եթե այն գերազանցում է այս սահմանները, ապա օգտագործվում են հետևյալ ջերմաստիճանի փոխհատուցողները.

1. «Լողացող» գլուխ - ցանցերից մեկը միացված չէ պատյանին և ազատորեն շարժվում է առանցքային ուղղությամբ, երբ խողովակները երկարացվում են: Դիզայնը ամենահուսալին է։
2. Ոսպնյակի փոխհատուցիչը ծալքի տեսքով պատրաստված է մարմնի վրա, որը կարող է ընդարձակվել կամ կծկվել։
3. Ներքևի մասում տեղադրված է լցոնման տուփի կոմպենսատորը, որը ջերմային ընդարձակման ժամանակ ունի քերիչով շարժվելու հատկություն։
4. Ջերմային փոխանցման միջավայրում ազատորեն տարածվում են U- ձևավորված խողովակները: Թերությունը արտադրության բարդությունն է։

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչների տեսակները

Սարքերի դիզայնը պարզ է, դրանք միշտ պահանջված են։ Գլանաձեւ մարմինը պողպատե պատյան է մեծ տրամագիծ. Նրա եզրերին պատրաստվում են եզրեր, որոնց վրա տեղադրվում են ծածկոցներ։ Խողովակների կապոցները ամրացվում են խողովակի թերթիկների մեջ մարմնի ներսում եռակցման կամ ընդլայնման միջոցով:

Խողովակների նյութը պողպատ, պղինձ, արույր, տիտան է: Պողպատե տախտակները ամրացվում են եզրերի միջև կամ եռակցվում են պատյանին: Նրանց և ներսում գտնվող մարմնի միջև ձևավորվում են խցիկներ, որոնց միջով անցնում են հովացուցիչ նյութեր: Կան նաև խցիկներ, որոնք փոխում են կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչների միջով անցնող հեղուկների շարժումը: Դիզայնը թույլ է տալիս փոխել խողովակների միջև անցնող հոսքի արագությունն ու ուղղությունը՝ դրանով իսկ մեծացնելով ջերմության փոխանցման ինտենսիվությունը:

Սարքերը կարող են տեղակայվել տարածության մեջ՝ ուղղահայաց, հորիզոնական կամ թեքությամբ:

Կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչների տարբեր տեսակներ տարբերվում են փեղկերի դասավորությամբ և ընդարձակման հոդերի դասավորությամբ: Փաթեթում փոքր քանակությամբ խողովակների դեպքում պատյանն ունի փոքր տրամագիծ, իսկ ջերմափոխանակման մակերեսները փոքր են: Դրանց մեծացման համար ջերմափոխանակիչները միացված են մի շարք հատվածներով: Ամենապարզը խողովակի մեջ խողովակի դիզայնն է, որը հաճախ ինքնաշեն է: Դա անելու համար անհրաժեշտ է ճիշտ ընտրել ներքին և արտաքին խողովակև ջերմային կրիչի հոսքերի արագությունը: Մաքրման և վերանորոգման հեշտությունն ապահովվում է հարակից հատվածները միացնող ծնկներով: Այս դիզայնը հաճախ օգտագործվում է որպես գոլորշու ջրի կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներ:

Պարուրաձև ջերմափոխանակիչները ուղղանկյուն ձևով և թիթեղներից եռակցված ալիքներ են, որոնց միջով շարժվում են ջերմային կրիչներ։ Առավելությունը հեղուկների հետ շփման մեծ մակերեսն է, իսկ թերությունը՝ ցածր թույլատրելի ճնշումը։

Ջերմափոխանակիչների նոր դիզայն

Մեր ժամանակներում սկսում է զարգանալ դաջված մակերեսներով և հեղուկների ինտենսիվ շարժմամբ կոմպակտ ջերմափոխանակիչների արտադրությունը։ Արդյունքում դրանց տեխնիկական բնութագրերը մոտ են շերտավոր սարքերին։ Բայց վերջիններիս արտադրությունն էլ է զարգանում, որոնց հետ դժվար է հասնել։ Կճեպով և խողովակային ջերմափոխանակիչները թիթեղային ջերմափոխանակիչներով փոխարինելը նպատակահարմար է հետևյալ առավելությունների պատճառով.

Անբավարարությունը ափսեների արագ աղտոտումն է նրանց միջև եղած բացերի փոքր չափի պատճառով: Եթե ​​հովացուցիչները լավ զտված են, ջերմափոխանակիչը երկար ժամանակ կաշխատի: Նուրբ մասնիկները չեն պահպանվում հղկված թիթեղների վրա, և հեղուկների տուրբուլենտությունը նույնպես կանխում է աղտոտիչների նստեցումը:

Սարքերի ջերմափոխանակության ինտենսիվության բարձրացում

Մասնագետները մշտապես մշակում են կեղև-խողովակային նոր ջերմափոխանակիչներ: Տեխնիկական պայմաններբարելավվել է հետևյալ մեթոդների կիրառմամբ.

Հեղուկի հոսքերի խառնաշփոթը զգալիորեն նվազեցնում է խողովակների պատերին մասշտաբի կուտակումը: Արդյունքում մաքրման միջոցներ չեն պահանջվում, որոնք անհրաժեշտ են հարթ մակերեսների համար։

Կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչների արտադրությունը նոր մեթոդների ներդրմամբ հնարավորություն է տալիս 2-3 անգամ բարձրացնել ջերմափոխանակման արդյունավետությունը։

Հաշվի առնելով էներգիայի լրացուցիչ ծախսերը և ծախսերը, արտադրողները հաճախ փորձում են փոխարինել ջերմափոխանակիչը ափսեի ջերմափոխանակիչով: Համեմատած սովորական կեղև-խողովակների հետ, դրանք 20-30%-ով ավելի լավն են ջերմության փոխանցման մեջ: Սա ավելի շատ կապված է նոր սարքավորումների արտադրության զարգացման հետ, որը դեռ դժվարությամբ է ընթանում։

Ջերմափոխանակիչների շահագործում

Սարքերը կարիք ունեն աշխատանքի պարբերական ստուգման և հսկողության: Պարամետրերը, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, չափվում են դրանց մուտքի և ելքի արժեքներից: Եթե ​​աշխատանքի արդյունավետությունը նվազել է, ապա պետք է ստուգել մակերեսների վիճակը։ Աղի հանքավայրերը հատկապես ազդում են ջերմափոխանակիչների թերմոդինամիկական պարամետրերի վրա, որտեղ բացերը փոքր են։ Մակերեսները մաքրված են քիմիական միջոցներով, ինչպես նաև ուլտրաձայնային թրթռումների և ջերմային կրիչի հոսքերի տուրբուլենտության կիրառման պատճառով։

Խողովակային սարքերի վերանորոգումը հիմնականում բաղկացած է ծակող խողովակների կնքումից, ինչը վատթարանում է դրանց տեխնիկական բնութագրերը:

Եզրակացություն

Կեղևի և խողովակի օպտիմալ ջերմափոխանակիչները մրցակցում են թիթեղային ջերմափոխանակիչների հետ և կարող են օգտագործվել տեխնոլոգիայի շատ ոլորտներում: Նոր նմուշներն ունեն զգալիորեն ավելի փոքր չափսեր և մետաղի սպառում, ինչը թույլ է տալիս նվազեցնել աշխատանքային տարածքը և նվազեցնել ստեղծման և շահագործման ծախսերը:

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներ, դրանց տեսակները և դիզայնը

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներ- ջերմափոխանակման սարքավորումների ամենատարածված դիզայնը: ԳՕՍՏ 9929-ի համաձայն, պողպատե կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչները արտադրվում են հետևյալ տեսակներով. TK - պատյանի վրա ջերմաստիճանի փոխհատուցիչով; TP - լողացող գլխով; TU - U- ձևավորված խողովակներով; TPK - լողացող գլխով և դրա վրա փոխհատուցիչով (Նկար 2.49):

Նկար 2.49 - Կեղևի և խողովակի TOA-ների տեսակները

Կախված նպատակից, կեղև-խողովակային սարքերը կարող են լինել ջերմափոխանակիչներ, սառնարաններ, կոնդենսատորներ և գոլորշիացուցիչներ; դրանք կատարվում են միակողմանի և բազմակողմանի:

Նկար 2.50 - Երկկողմանի հորիզոնական ջերմափոխանակիչ տեսակի TH

Ֆիքսված խողովակի թերթերով երկկողմանի հորիզոնական ջերմափոխանակիչը (TN տեսակը - Նկար 2.50) բաղկացած է գլանաձև եռակցված պատյանից 5, բաշխիչ պալատից 11 և երկու ծածկոցներից 4: խողովակի թերթեր 3. Խողովակների թերթերը եռակցված են պատյանով: Ծածկոցները, բաշխիչ խցիկը և պատյանը միացված են ֆլանզներով: Պատյանում և բաշխիչ պալատում կան կցամասեր՝ խողովակի (կցամաս 1, 12) և օղակաձև (կցամաս 2, 10) տարածություններից ջերմային կրիչների մուտքի և ելքի համար: Բաշխիչ պալատի միջնորմ 13-ը խողովակների միջով ձևավորում է հովացուցիչ նյութի անցումներ (Նկար 2.52): Երկայնական միջնորմի և խողովակի թերթիկի միացումը կնքելու համար օգտագործվել է միջադիր 14, որը տեղադրվել է վանդակաճաղի ակոսում 3։

Նկար 2.51 - խողովակի փաթեթ

Նկար 2.52 - Կրկնակի TOA	Նկար 2.53 - Խողովակի թերթիկ

Այս խմբի ջերմափոխանակիչներն արտադրվում են 0,6–4,0 ՄՊա անվանական ճնշման համար, 159–1200 մմ տրամագծով, մինչև 960 մ 2 ջերմափոխանակման մակերեսով։ դրանց երկարությունը մինչև 10 մ է, քաշը՝ մինչև 20 տոննա։Այս տեսակի ջերմափոխանակիչներն օգտագործվում են մինչև 350 °C ջերմաստիճանի դեպքում։

TN տիպի սարքերի առանձնահատկությունն այն է, որ խողովակները կոշտ միացված են խողովակի թերթերին (Նկար 2.53), իսկ վանդակաճաղերը միացված են մարմնին: Այս առումով բացառվում է խողովակների և պատյանների փոխադարձ շարժումների հնարավորությունը. հետևաբար, այս տեսակի սարքերը կոչվում են նաև կոշտ ջերմափոխանակիչներ:

Քանի որ հովացուցիչ նյութով խողովակների շուրջ լայնակի հոսքով ջերմության փոխանցման ինտենսիվությունը ավելի բարձր է, քան երկայնականը, 5-րդ կապերով ամրացված լայնակի միջնապատերը տեղադրվում են ջերմափոխանակիչի օղակաձև տարածության մեջ՝ ապահովելով հովացուցիչի զիգզագ շարժումը երկայնքով: ապարատի երկարությունը օղակի մեջ.

Օղակաձև տարածություն ջերմափոխանակման միջավայրի մուտքի մոտ տրամադրվում է բամպեր 9 - կլոր կամ ուղղանկյուն ափսե, որը պաշտպանում է խողովակները տեղական էրոզիայի մաշվածությունից:

Այս տեսակի սարքերի առավելությունը դիզայնի պարզությունն է և, հետևաբար, ավելի ցածր արժեքը:

Այնուամենայնիվ, նրանք ունեն երկու հիմնական թերություն. Նախ, նման սարքերի օղակաձև տարածությունը մաքրելը դժվար է, հետևաբար, այս տեսակի ջերմափոխանակիչները օգտագործվում են այն դեպքերում, երբ օղակով անցնող միջավայրը մաքուր է, ոչ ագրեսիվ, այսինքն, երբ մաքրման կարիք չկա:

Երկրորդ, այս սարքերում խողովակների և պատյանների ջերմաստիճանների միջև զգալի տարբերությունը հանգեցնում է խողովակների ավելի մեծ երկարացման՝ համեմատած պատյանների հետ, ինչը հանգեցնում է ջերմային լարումների առաջացմանը խողովակի թերթիկ 5-ում, խախտում է խողովակների խստությունը։ վանդակը և հանգեցնում է մի ջերմափոխանակիչ միջավայրի ներթափանցմանը մյուսի մեջ: Հետևաբար, այս տեսակի ջերմափոխանակիչները օգտագործվում են, երբ խողովակների և օղակաձև տարածության միջով անցնող ջերմափոխանակման միջավայրի ջերմաստիճանի տարբերությունը 50 ° C-ից ոչ ավելի է և ապարատի համեմատաբար կարճ երկարությամբ:

Կեղևի և խողովակի ապարատը մարմնի վրա ոսպնյակների փոխհատուցիչով (TK տիպ) ներկայացված է Նկար 2.54ա-ում: Նման սարքերը ունեն գլանաձև պատյան 1, որի մեջ գտնվում է խողովակի փաթեթը 2. ապարատի մարմնին կցվում են խողովակի թիթեղներ 3՝ բռնկված խողովակներով: Երկու ծայրերում ջերմափոխանակիչը փակված է կափարիչներով 4: Սարքը հագեցած է կցամասերով 5 ջերմափոխանակման կրիչների համար. մի միջավայրը անցնում է խողովակների միջով, մյուսը անցնում է օղակի միջով: TK տիպի ջերմաստիճանի փոխհատուցիչով ջերմափոխանակիչները ունեն ֆիքսված խողովակի թերթեր և հագեցած են հատուկ ճկուն տարրերով 6 (ոսպնյակներ)՝ փոխհատուցելու պատյանների և խողովակների երկարացման տարբերությունը, որը բխում է դրանց ջերմաստիճանի տարբերությունից: Ամենից հաճախ TK տիպի սարքերում օգտագործվում են մեկ և բազմատարր ոսպնյակների փոխհատուցիչներ (Նկար 2.55), որոնք պատրաստված են կարճ գլանաձև թաղանթներից: Նկար 2.55b-ում ցուցադրված ոսպնյակի տարրը եռակցված է երկու կիսաոսպնյակներից, որոնք ստացվել են թերթիկից դրոշմելու միջոցով:

Ոսպնյակների փոխհատուցիչի փոխհատուցման ունակությունը մոտավորապես համաչափ է դրանում գտնվող ոսպնյակի տարրերի քանակին, այնուամենայնիվ, խորհուրդ չի տրվում օգտագործել փոխհատուցիչներ չորսից ավելի ոսպնյակներով, քանի որ պատյանների դիմադրությունը ճկման կտրուկ նվազում է: Ոսպնյակի փոխհատուցիչի փոխհատուցման կարողությունը բարձրացնելու համար այն կարող է նախապես սեղմվել (եթե այն նախատեսված է լարվածության մեջ աշխատելու համար) կամ ձգվել (սեղմման մեջ աշխատելիս) պատյանը հավաքելիս։

Ոսպնյակի փոխհատուցիչի վրա տեղադրելիս հորիզոնական սարքերԴրենաժային անցքեր են փորվում յուրաքանչյուր ոսպնյակի ներքևի մասում՝ խցաններով, որպեսզի հետո ջուրը թափվի հիդրավլիկ փորձարկումներսարքը։

TU տիպի U-աձև խողովակներով ջերմափոխանակիչները (Նկար 2.56) ունեն մեկ խողովակի թերթ, որի մեջ գլորված են U-աձև խողովակների 7 ծայրերը, ինչը ապահովում է խողովակների ազատ երկարացումը, երբ դրանց ջերմաստիճանը փոխվում է: Նման սարքերի թերությունը խողովակների ներքին մակերեսը մաքրելու դժվարությունն է, ինչի արդյունքում դրանք օգտագործվում են հիմնականում մաքուր արտադրանքի համար։

Նկար 2.56 - Ջերմափոխանակիչի տեսակը TU

Այս տեսակի ջերմափոխանակիչները կարող են լինել հորիզոնական և ուղղահայաց դիզայնով: Արտադրվում են 325-1400 մմ տրամագծով 6-9 մ երկարությամբ խողովակներով, մինչև 6,4 ՄՊա անվանական ճնշման և մինչև 450 ° C աշխատանքային ջերմաստիճանի համար։ Ջերմափոխանակիչների զանգվածը՝ մինչև 30 տոննա։

Հովացուցիչ նյութի առանձին մուտքն ու ելքը ապահովելու համար բաշխիչ պալատում տրամադրվում է միջնորմ (Նկար 2.57):

TU տիպի ջերմափոխանակիչները խողովակի տարածության մեջ երկու անցուղի են, իսկ օղակում՝ մեկ կամ երկու անցուղի:

Նկար 2.57 - Խողովակների փաթեթ U-խողովակներով

TU տիպի սարքերում ապահովված է խողովակների ազատ ջերմային երկարացում. յուրաքանչյուր խողովակ կարող է ընդլայնվել պատյանից և հարևան խողովակներից անկախ: Այս սարքերում անցումների երկայնքով խողովակների պատերի ջերմաստիճանի տարբերությունը չպետք է գերազանցի 100 °C: Հակառակ դեպքում, խողովակի թերթիկում կարող են առաջանալ վտանգավոր ջերմային լարումներ՝ դրա երկու մասերի միացման գծում ջերմաստիճանի ցատկի պատճառով:

TU տիպի ապարատի նախագծման առավելությունը խողովակի կապոցը պարբերաբար հանելու հնարավորությունն է (տես Նկար 2.57) խողովակների արտաքին մակերեսը մաքրելու կամ փաթեթը ամբողջությամբ փոխարինելու համար: Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ այդ սարքերում խողովակների արտաքին մակերեսը անհարմար է մեխանիկական մաքրման համար:

Քանի որ TU տիպի սարքերում խողովակների ներքին մակերեսի մեխանիկական մաքրումը գործնականում անհնար է, այն միջավայրը, որը չի ձևավորում նստվածքներ, որոնք պահանջում են մեխանիկական մաքրում, պետք է ուղղվեն նման սարքերի խողովակների տարածություն:

Այս սարքերում խողովակների ներքին մակերեսը մաքրվում է ջրով, գոլորշու, տաք նավթամթերքով կամ քիմիական ռեակտիվներով: Երբեմն օգտագործվում է հիդրոմեխանիկական մեթոդ (խողովակի տարածություն պարունակող հղկող նյութ, կոշտ գնդիկներ և այլն պարունակող հեղուկ հոսք):

TU-ի տիպի կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչի ամենատարածված թերություններից մեկը խողովակ-խողովակ թերթի միացման խստության խախտումն է խողովակների և միջավայրի զանգվածից առաջացող շատ զգալի ճկման լարումների պատճառով: հոսում է նրանց մեջ: Այս առումով, TU տիպի 800 մմ և ավելի տրամագծով ջերմափոխանակիչները հագեցված են գլանաձև առանցքակալներով՝ տեղադրման հեշտության և խողովակի փաթեթում ճկման լարումները նվազեցնելու համար:

TU տիպի ջերմափոխանակիչների թերությունները ներառում են խողովակների կեղևի համեմատաբար վատ լցոնումը խողովակների ճկման հետևանքով առաջացած սահմանափակումների պատճառով: Որպես կանոն, U-խողովակները պատրաստվում են ճկուն խողովակներից սառը կամ ջեռուցվող վիճակում:

TU տիպի սարքերի զգալի թերությունները ներառում են նաև խողովակների փոխարինման անհնարինությունը (բացառությամբ արտաքին խողովակների), երբ դրանք խափանվում են, ինչպես նաև խողովակների տեղադրման դժվարությունը, հատկապես դրանց մեծ քանակով:

Այս թերությունների պատճառով այս տեսակի ջերմափոխանակիչները լայն կիրառություն չեն գտել:

Ջերմափոխանակիչները TP տեսակի լողացող գլխիկով (շարժական խողովակի թերթիկով) մակերեսային սարքերի ամենատարածված տեսակն են (Նկար 2.58): Շարժական խողովակի թերթիկը թույլ է տալիս խողովակի փաթեթին ազատ տեղաշարժվել պատյանից անկախ: Այս դիզայնի սարքերում ջերմային լարումները կարող են առաջանալ միայն այն դեպքում, երբ խողովակների ջերմաստիճանի զգալի տարբերություն կա:

Այս խմբի ջերմափոխանակիչները ստանդարտացված են ըստ պայմանական ճնշումների Р y \u003d 1,6 - 6,4 ՄՊա, ըստ մարմնի տրամագծերի 325–1400 մմ և ջեռուցման մակերեսների 10–1200 մ 2, 3–9 մ երկարությամբ խողովակի երկարությամբ: Նրանց զանգվածը հասնում է 35-ի: տոննա Ջերմափոխանակիչներ օգտագործվում են մինչև 450 °C ջերմաստիճանի դեպքում:

Այս տեսակի ջերմափոխանակիչներում խողովակների կապոցները կարելի է համեմատաբար հեշտությամբ հեռացնել պատյանից, ինչը հեշտացնում է դրանց վերանորոգումը, մաքրումը կամ փոխարինումը:

TP տիպի հորիզոնական երկու անցումային կոնդենսատորը բաղկացած է պատյանից 10 և խողովակի կապոցից: Ձախ խողովակի թերթիկը 1 միացված է պատյանին և բաշխիչ խցիկ 2-ին եզրային միացմամբ, որը հագեցած է միջնորմ 4-ով: Խցիկը փակված է հարթ ծածկով 3: Աջ, շարժական, խողովակի թերթիկը ազատորեն տեղադրված է պատյանի ներսում և կազմում է «լողացող գլուխ»՝ դրան ամրացված ծածկույթի հետ միասին։ Լողացող գլխի կողային մասում ապարատը փակվում է ծածկով 7: Երբ խողովակները տաքացվում և երկարացվում են, լողացող գլուխը շարժվում է պատյանի ներսում:

800 մմ կամ ավելի տրամագծով սարքերում խողովակի փաթեթի ազատ տեղաշարժը պատյանի ներսում ապահովելու համար խողովակի կապոցին տրամադրվում է 6 հենարանային հարթակ: Վերին կցամասը 9 նախատեսված է գոլորշի ներմուծելու համար և, հետևաբար, ունի մեծ հոսքի տարածք; ստորին կցամասը 5 նախատեսված է կոնդենսատի արտահոսքի համար և ունի ավելի փոքր չափսեր:

Խտացման ժամանակ ջերմության փոխանցման զգալի գործակիցները գործնականում անկախ են միջավայրի շարժման ռեժիմից: Այս ապարատի օղակաձև տարածության լայնակի փեղկերը ծառայում են միայն խողովակներին աջակցելու և խողովակի կապոցը խստացնելու համար:

Թեև TP տիպի սարքերը լավ փոխհատուցում են ջերմային դեֆորմացիաների համար, այս փոխհատուցումը ամբողջական չէ, քանի որ խողովակների ջերմային ընդլայնման տարբերությունն ինքնին հանգեցնում է խողովակի թերթիկի շեղմանը: Այս առումով, 1000 մմ-ից ավելի տրամագծով TP տիպի ջերմափոխանակիչներում՝ զգալի (100 °C-ից բարձր) ջերմաստիճանի տարբերությամբ խողովակի փաթեթում միջավայրի մուտքի և ելքի միջև, որպես կանոն. տեղադրված է տրամագծով կտրված լողացող գլուխ։

Լողացող գլխի ջերմափոխանակիչի ամենակարևոր մասը լողացող խողովակի թերթիկի և ծածկույթի միջև կապն է: Այս կապը պետք է ապահովի պատյանից, ապարատից կապոցը հեշտ հեռացնելու հնարավորությունը, ինչպես նաև պատյանների և խողովակի կապոցի միջև Δ նվազագույն բացը: Նկար 2.59a-ում ներկայացված տարբերակը թույլ է տալիս հեռացնել խողովակի կապոցը, սակայն Δ բացը ավելի մեծ է (առնվազն TH տիպի ջերմափոխանակիչներում) լողացող գլխի եզրի լայնությամբ: Այս սխեմայի համաձայն տեղադրումը ամենապարզն է. այն հաճախ օգտագործվում է գոլորշիների տարածության գոլորշիների մեջ:

Կափարիչի ներսում լողացող գլխի տեղադրումը, որի տրամագիծը ավելի մեծ է, քան պատյանների տրամագիծը, թույլ է տալիս նվազեցնել բացը. բայց միևնույն ժամանակ ապարատի ապամոնտաժումն ավելի բարդ է դառնում, քանի որ լողացող գլուխը հնարավոր չէ հեռացնել ջերմափոխանակիչի պատյանից (Նկար 2.59b):

Լողացող գլխով խողովակների կապոցները օգտագործվում են հատկապես գոլորշիների տարածության գոլորշիատորներում:

Այս սարքերում պետք է ստեղծվի գոլորշիացման հայելու մեծ մակերես, ուստի գոլորշիացնող պատյանի տրամագիծը շատ ավելի մեծ է, քան խողովակի փաթեթի տրամագիծը, իսկ փաթեթի փեղկերը ծառայում են միայն դրա կոշտության բարձրացմանը: Գոլորշիատորում (Նկար 2.60) պատյան 11-ի հեղուկի մակարդակը պահպանվում է միջնորմ 2-ով: Գոլորշիների տարածության բավարար ծավալ ապահովելու և գոլորշիացման մակերեսը մեծացնելու համար հեղուկի մակարդակից մինչև պատյան վերին հեռավորությունը մոտավորապես կազմում է: նրա տրամագծի 30%-ը։ Խողովակների փաթեթը 3 գտնվում է 4 լայնակի ճառագայթների վրա գտնվող գոլորշիչի պատյանում:

.

Նկար 2.60 - Գոլորշիացնող

Խողովակի կապոցը տեղադրելու հարմարության համար միջնորմ 2-ում և ձախ ներքևում տրամադրվում է լյուկ 10, որի միջոցով ճախարակից մալուխը կարելի է մտցնել սարք: Արտադրանքը ներմուծվում է գոլորշիչ 5 կցամասի միջոցով; խողովակի կապոցը էրոզիայից պաշտպանելու համար այս կցամասի վերևում տեղադրվում է շղարշ 6: Գոլորշիները արտանետվում են կցամասի 9-ի միջոցով, արտադրանքը 1-ին: տեղադրվել նման սարքերում.

Պողպատե կեղև-խողովակային սարքերի ջերմափոխանակման խողովակները զանգվածաբար արտադրվում են ածխածնից, կոռոզիոն դիմացկուն պողպատներից և արույրից պատրաստված արդյունաբերական խողովակներից: Ջերմափոխանակման խողովակների տրամագիծը զգալիորեն ազդում է հովացուցիչ նյութի արագության, խողովակի տարածության ջերմության փոխանցման գործակիցի և ապարատի չափսերի վրա. որքան փոքր է խողովակների տրամագիծը, այնքան մեծ է դրանց թիվը, որոնք կարող են տեղադրվել տվյալ տրամագծի պատյանում գտնվող շրջանակների շուրջ: Այնուամենայնիվ, փոքր տրամագծով խողովակներն ավելի արագ են խցանվում աղտոտված հովացուցիչ նյութերի հետ աշխատելիս, որոշակի դժվարություններ են առաջանում, երբ. մեխանիկական մաքրումև այդպիսի խողովակների ամրացումը բռնկման միջոցով: Այդ իսկ պատճառով, առավել հաճախ օգտագործվող պողպատե խողովակներ 20 և 25 մմ արտաքին տրամագծով: Աղտոտված կամ մածուցիկ հեղուկների հետ աշխատելիս օգտագործվում են 38 և 57 մմ տրամագծով խողովակներ:

Խողովակների երկարության աճով և ապարատի տրամագծի նվազմամբ դրա արժեքը նվազում է: 5-7 մ երկարությամբ խողովակի ամենաէժան ջերմափոխանակիչը:

Խողովակները ամրացվում են վանդակաճաղերի մեջ ամենից հաճախ բոցավառման միջոցով (Նկար 2.61ա, բ) և առանձնապես ամուր միացումով (պահանջվում է, եթե սարքը աշխատում է բարձր ճնշումներ) ձեռք է բերվում խողովակի թիթեղներում օղակաձև ակոսներով անցքեր կազմակերպելու միջոցով, որոնք դրա ընդարձակման ընթացքում լցվում են խողովակի մետաղով (Նկար 2.61բ): Բացի այդ, խողովակները ամրացվում են եռակցման միջոցով (Նկար 2.61c), եթե խողովակի նյութը չի կարող գծվել, և ընդունելի է խողովակների կոշտ կապը խողովակի թերթիկով, ինչպես նաև զոդում (Նկար 2.61d), որն օգտագործվում է հիմնականում միացնելու համար: պղնձե և արույրե խողովակներ. Երբեմն խողովակները ցանցին միացվում են խցուկների միջոցով (Նկար 2.61դ), որոնք թույլ են տալիս խողովակների երկայնական ազատ տեղաշարժը և դրանց արագ փոխարինման հնարավորությունը: Նման կապը կարող է զգալիորեն նվազեցնել խողովակների ջերմային դեֆորմացիան, սակայն բարդ է, թանկ և բավականաչափ ոչ հուսալի:

Վանդակի մեջ խողովակների ամրացման ամենատարածված մեթոդը բոցավառումն է: Խողովակները որոշակի բացվածքով մտցնում են ցանցի անցքերի մեջ, այնուհետ գլանավորներով հագեցած հատուկ գործիքով գլորում են ներս։ Ջերմության փոխանցումը ուժեղացնելու համար երբեմն օգտագործվում են տուրբուլատորներ՝ տարրեր, որոնք տուրբուլացնում կամ ոչնչացնում են հովացուցիչ նյութի սահմանային շերտը խողովակների արտաքին մակերեսին: Անարդյունավետ հովացուցիչ նյութից ջերմության փոխանցումը ուժեղացնելու ցանկությունը (գազեր, մածուցիկ հեղուկներ) հանգեցրել է զարգացմանը տարբեր նմուշներ finned խողովակներ. Հաստատվել է, որ լողակները մեծացնում են ոչ միայն ջերմափոխանակման մակերեսը, այլև լողակավոր մակերևույթից դեպի հովացուցիչ նյութ ջերմության փոխանցման գործակիցը լողակների կողմից հոսքի տուրբուլենտության պատճառով: Այս դեպքում, սակայն, անհրաժեշտ է հաշվի առնել հովացուցիչ նյութը մղելու արժեքի բարձրացումը:

Օգտագործվում են երկայնական (Նկար 2.62ա) և ճեղքված (Նկար 2.62բ) կողերով խողովակներ՝ տարբեր պրոֆիլների լայնակի կողերով (Նկար 2.62գ): Խողովակների վրա լողակները կարող են պատրաստվել պարուրաձև կողերի տեսքով (Նկար 2.62դ), տարբեր հաստության ասեղներ և այլն։

Նկար 2.62 - Լողակներ ունեցող խողովակներ

Կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչներում տեղադրվում են լայնակի և երկայնական միջնորմներ։

Լայնակի փեղկերը (Նկար 2.63), որոնք տեղադրված են ջերմափոխանակիչների օղակում, նախատեսված են հովացուցիչ նյութի շարժումը խողովակների առանցքին ուղղահայաց ուղղությամբ կազմակերպելու և հովացուցիչի արագությունը օղակում բարձրացնելու համար: Երկու դեպքում էլ խողովակների արտաքին մակերեսի ջերմության փոխանցման գործակիցը մեծանում է։

Կոնդենսատորների և գոլորշիչների օղակաձև տարածության մեջ տեղադրվում են նաև լայնակի միջնորմներ, որոնցում խողովակների արտաքին մակերեսի ջերմության փոխանցման գործակիցը մեծության կարգով բարձր է դրանց ներքին մակերեսի գործակիցից։ Այս դեպքում փեղկերը կատարում են խողովակների կապոցների հենարանների դերը, որոնք ամրացնում են խողովակները միմյանցից որոշակի հեռավորության վրա, ինչպես նաև նվազեցնում են խողովակների թրթռումը:

Shell-and-tube ջերմափոխանակիչ (shell-and-tube) հորիզոնական

խողովակի ջերմափոխանակիչ

NORMIT-ն ունի ջերմափոխանակիչների լայն տեսականի՝ ցանկացած պահանջը բավարարելու համար: տարբեր տեսակներԱրդյունաբերություն. Մենք պատրաստ ենք մեր Հաճախորդներին տրամադրել եվրոպական որակի սարքավորումներ մատչելի գներով:

Նպատակը

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներօգտագործվում են տարբեր հեղուկների, գոլորշիների և գազերի միջև ջերմության փոխանցման և ջերմաքիմիական գործընթացների համար՝ ինչպես առանց փոփոխության, այնպես էլ դրանց ագրեգացման վիճակի փոփոխությամբ: Կարելի է օգտագործել կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներ

որպես կոնդենսատորներ, ջեռուցիչներ և գոլորշիացուցիչներ: Ներկայումս ջերմափոխանակիչի նախագծումը արդյունքում հատուկ զարգացումներհաշվի առնելով գործառնական փորձը, դարձել է շատ ավելի կատարյալ:

Առավելությունները կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներ:

• Հուսալիություն
• Բարձր արդյունավետություն
• կոմպակտություն
• Դիմումների լայն տեսականի
• Ջերմափոխանակման մեծ տարածք
• Չի վնասում արտադրանքի կառուցվածքը
• Հեշտ մաքրում և սպասարկում
• «Մեռած գոտիներ» չկան
• Կարող է համալրվել CIP-լվացարանով
• Ցածր էներգիայի ծախսեր
• Անվտանգ օգտագործում անձնակազմի համար

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներայս ոլորտում ամենալայն կիրառվող սարքերից են, որոնք մեծապես պայմանավորված են դրանցով ամուր դիզայնև համապատասխան կատարման շատ տարբերակներ տարբեր պայմաններշահագործման.

Տեխնիկական պայմաններկարող է փոխվել Հաճախորդի տեխնոլոգիական պահանջներին համապատասխան.

• ուղղահայաց կամ հորիզոնական դիզայնով ջերմափոխանակիչի տաք և սառը կողմերի վրա միաֆազ հոսքեր, եռում և խտացում
• ճնշումը տատանվում է վակուումից մինչև բարձր արժեքներ
• լայնորեն տարբերվող ճնշման անկում երկու կողմերի վրա՝ պայմանավորված մեծ բազմազանությունտարբերակները
• ջերմային լարումների պահանջների բավարարում առանց սարքի արժեքի զգալի աճի
• չափերը փոքրից մինչև ծայրահեղ մեծ (5000 մ2)
• կիրառման հնարավորությունը տարբեր նյութերըստ արժեքի, կոռոզիայից, ջերմաստիճանի ռեժիմև ճնշում
• զարգացած ջերմափոխանակման մակերեսների օգտագործումը ինչպես խողովակների ներսում, այնպես էլ դրսում, տարբեր ուժեղացուցիչներ և այլն:
• մաքրման և վերանորոգման համար խողովակի փաթեթը հանելու հնարավորությունը:

Նկարագրություն

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչները բաղկացած են խողովակների կապոցներից, որոնք ամրագրված են խողովակների թերթիկների, պատյանների, ծածկույթների, խցիկների, վարդակների և հենարանների մեջ: Այս սարքերում խողովակի և օղակաձև տարածությունները բաժանված են, և դրանցից յուրաքանչյուրը կարելի է բաժանել մի քանի անցուղիների:

Սարքերի ջերմության փոխանցման մակերեսը կարող է տատանվել մի քանի հարյուր քառակուսի սանտիմետրից մինչև մի քանի հազար: քառակուսի մետր. Այսպիսով, 150 ՄՎտ հզորությամբ գոլորշու տուրբինի կոնդենսատորը բաղկացած է 17 հազար խողովակներից, որոնց ընդհանուր ջերմափոխանակման մակերեսը կազմում է մոտ 9000 մ 2:

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչի կեղևը խողովակ է, որը եռակցված է մեկից կամ մի քանիսից պողպատե թերթեր. Պատյանները միմյանցից տարբերվում են հիմնականում ծածկույթների և խողովակի թերթիկի հետ կապելու եղանակով: Պատյանների պատի հաստությունը որոշվում է աշխատանքային միջավայրի ճնշմամբ և պատյանի տրամագծով, սակայն ենթադրվում է, որ առնվազն 4 մմ է: Կցաշուրթերը եռակցվում են պատյանների գլանաձև եզրերին՝ ծածկույթների կամ ներքևի մասի հետ կապելու համար: Սարքավորման հենարանները կցվում են պատյանի արտաքին մակերեսին:

Կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչների խողովակը պատրաստված է ուղիղ կամ կոր (U-աձև կամ W-աձև) խողովակներից՝ 12-ից 57 մմ տրամագծով: Նախընտրելի են անխափան պողպատե խողովակները:

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչներումՕղակաձև տարածության հոսքի մակերեսը 2-3 անգամ ավելի մեծ է, քան խողովակների ներսում հոսքի տարածքը: Հետևաբար, միևնույն փուլային վիճակ ունեցող ջերմային կրիչների հոսքի հավասար արագությամբ, օղակաձև տարածության մակերեսի վրա ջերմության փոխանցման գործակիցները ցածր են, ինչը նվազեցնում է ապարատի ջերմության փոխանցման ընդհանուր գործակիցը: Խցիկների դասավորությունը կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչի օղակաձև տարածության մեջ օգնում է բարձրացնել հովացուցիչ նյութի արագությունը և բարձրացնել ջերմության փոխանցման արդյունավետությունը:

Ստորև բերված են ամենատարածված սարքերի դիագրամները.

Կեղևի և խողովակի ջերմափոխանակիչները կարող են լինել կոշտ, ոչ կոշտ և կիսակոշտ դիզայնի, մեկ անցուղի և բազմանցում, ուղիղ հոսքի, հակահոսքի և խաչաձև հոսքի, հորիզոնական, թեք և ուղղահայաց:

Կոշտ դիզայնի միակողմանի ուղիղ խողովակով ջերմափոխանակիչում կեղևը և խողովակները միացված են խողովակի թերթերով և, հետևաբար, չկա ջերմային ընդլայնման փոխհատուցման հնարավորություն: Նման սարքերը դիզայնով պարզ են, բայց կարող են օգտագործվել միայն մարմնի և խողովակի փաթեթի միջև համեմատաբար փոքր ջերմաստիճանի տարբերությունների դեպքում (մինչև 50 ° C): Նրանք ունեն ջերմության փոխանցման ցածր գործակիցներ՝ կապված հովացուցիչ նյութի ցածր արագության հետ:

Կեղև և խողովակային ջերմափոխանակիչներում օղակաձև տարածության հոսքի տարածքը 2-3 անգամ ավելի մեծ է, քան խողովակների հոսքի տարածքը: Հետևաբար, ագրեգացման միևնույն վիճակ ունեցող ջերմային կրիչների նույն հոսքի արագությամբ, օղակաձև տարածության մակերեսի վրա ջերմության փոխանցման գործակիցները ցածր են, ինչը նվազեցնում է ջերմության փոխանցման գործակիցը ապարատի մեջ: Օղակաձև տարածության մեջ փեղկերի դասավորությունը նպաստում է հովացուցիչ նյութի արագության բարձրացմանը և ջերմության փոխանցման գործակիցի ավելացմանը:

Գոլորշի-հեղուկ ջերմափոխանակիչներում գոլորշին սովորաբար անցնում է օղակաձև տարածության մեջ, իսկ հեղուկը՝ խողովակներով։ Կեղևի պատի և խողովակների միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը սովորաբար զգալի է: Պատյանների և խողովակների միջև ջերմային երկարացման տարբերությունը փոխհատուցելու համար տեղադրվում են ոսպնյակներ, լցոնման տուփ կամ փչակ փոխհատուցիչներ:

Ջերմային երկարացման պատճառով մետաղի լարումները վերացնելու համար արտադրվում են նաև միախցիկ ջերմափոխանակիչներ՝ թեքված U- և W-աձև խողովակներով: Դրանք նպատակահարմար են հովացուցիչ նյութերի բարձր ճնշման դեպքում, քանի որ ջրային խցիկների արտադրությունը և խողովակների ամրացումը ապարատներում խողովակների թիթեղներում: բարձր ճնշումգործողությունները բարդ են և թանկ: Այնուամենայնիվ, թեքված խողովակներով մեքենաները չեն կարող ստանալ տարածվածտարբեր ճկման շառավղներով խողովակների արտադրության դժվարության, խողովակների փոխարինման դժվարության և թեքված խողովակների մաքրման անհարմարության պատճառով:

Փոխհատուցման սարքերը դժվար է արտադրվում (թաղանթ, փուչիկ, թեքված խողովակներով) կամ շահագործման մեջ բավականաչափ հուսալի չեն (ոսպնյակ, գեղձ): Ջերմափոխանակիչի ավելի կատարյալ ձևավորում մեկ խողովակի ափսեի կոշտ ամրացմամբ և երկրորդ ափսեի ազատ տեղաշարժով խողովակի համակարգի ներքին ծածկույթի հետ միասին: Մարմնի տրամագծի ավելացման և լրացուցիչ հատակի պատրաստման պատճառով ապարատի արժեքի որոշակի աճը հիմնավորված է շահագործման պարզությամբ և հուսալիությամբ: Այս սարքերը կոչվում են «լողացող գլխով» ջերմափոխանակիչներ: Խաչաձեւ հոսքի ջերմափոխանակիչները տարբեր են ավելացել է գործակիցըջերմության փոխանցում արտաքին մակերևույթի վրա այն պատճառով, որ հովացուցիչը շարժվում է խողովակի փաթեթով: Խաչաձև հոսքի դեպքում ջերմային կրիչների միջև ջերմաստիճանի տարբերությունը նվազում է, սակայն խողովակի բավարար քանակի հատվածների դեպքում տարբերությունը հակահոսքի համեմատությամբ փոքր է: Նման ջերմափոխանակիչների որոշ նախագծերում, երբ գազը հոսում է օղակաձև տարածության մեջ, իսկ հեղուկը՝ խողովակներում, ջերմափոխանակման գործակիցը մեծացնելու համար օգտագործվում են լայնակի կողերով խողովակներ։

Կճեպով և խողովակային ջերմափոխանակիչների և դրանց դիզայնի լայն կիրառումը չպետք է բացառի քերված ջերմափոխանակիչների և խողովակի մեջ ջերմափոխանակիչների օգտագործումը այն դեպքերում, երբ դրանց օգտագործումն ավելի ընդունելի է տեխնոլոգիական և տնտեսական տեսանկյունից: բնութագրերը.

Տեխնիկական բնութագրեր.

Մոդել	NORMIT Heatex խողովակ 1	NORMIT Heatex խողովակ 2	NORMIT Heatex խողովակ 3	NORMIT Heatex խողովակ 4
Ջերմափոխանակման տարածք, մ2
Նյութ	AISI 304
Խողովակների քանակը, հատ
Ջերմաստիճանը, °C	մինչև 200

Չափերը:

Ընդհանուր չափերը, մմ	Ա	Բ	Գ
NORMIT Heatex խողովակ 1		1500
NORMIT Heatex խողովակ 2		1900
NORMIT Heatex խողովակ 3		2200
NORMIT Heatex խողովակ 4		2600