مبدلهای حرارتی پوسته‌ای و لوله‌ای در اوایل قرن بیستم در پاسخ به نیاز نیروگاه‌های حرارتی برای مبدلهای حرارتی سطح بزرگ مانند کندانسورها و آبگرمکن‌هایی که در فشارهای نسبتاً بالا کار می‌کنند، پدیدار شدند. مبدل های حرارتی پوسته و لوله به عنوان کندانسور، بخاری و اواپراتور استفاده می شوند. در حال حاضر، طراحی آنها در نتیجه پیشرفت های ویژه با در نظر گرفتن تجربه عملیاتی بسیار پیشرفته تر شده است. در همان سالها، استفاده صنعتی گسترده از مبدلهای حرارتی پوسته و لوله در صنعت نفت آغاز شد. عملیات سنگین به گرم کننده ها و خنک کننده های انبوه، اواپراتورها و کندانسورها برای بخش های مختلف نفت خام و مایعات آلی مرتبط نیاز داشت. مبدل های حرارتی اغلب مجبور بودند با مایعات آلوده کار کنند دمای بالاو فشارها، و بنابراین باید طوری طراحی می شد که تعمیر و تمیز کردن آسان باشد.
در طول سال ها، مبدل های حرارتی پوسته و لوله به پرمصرف ترین نوع دستگاه تبدیل شده اند. این در درجه اول به دلیل قابلیت اطمینان طراحی، طیف وسیعی از گزینه های طراحی برای شرایط عملیاتی مختلف است، به ویژه:
جریان های تک فاز، جوش و چگالش در دو طرف سرد و گرم مبدل حرارتی با طراحی عمودی یا افقی.
محدوده فشار از خلاء تا مقادیر بالا؛
افت فشار بسیار متفاوت در هر دو طرف به دلیل تنوع گسترده گزینه ها.
برآوردن نیازهای تنش حرارتی بدون افزایش قابل توجه هزینه دستگاه؛
اندازه های کوچک تا بسیار بزرگ (5000 متر مربع)؛
امکان کاربرد مواد مختلفبا توجه به الزامات هزینه، خوردگی، شرایط دماییو فشار؛
استفاده از سطوح تبادل حرارت توسعه یافته در داخل و خارج لوله ها، تقویت کننده های مختلف و غیره؛
امکان برداشتن بسته لوله برای تمیز کردن و تعمیر.
در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله، یکی از خنک کننده ها از طریق لوله ها جریان می یابد، دیگری از طریق فضای بین لوله ها. گرما از یک خنک کننده به خنک کننده دیگر توسط دیواره ای از لوله ها از طریق سطح منتقل می شود.
مبدل های حرارتی پوسته و لوله می توانند تک گذر باشند، که در آن هر دو خنک کننده بدون تغییر جهت در کل مقطع حرکت می کنند (یکی در امتداد لوله، دیگری در امتداد لوله بین لوله)، و چند گذر، که در آن جریان جریان دارد. به طور متوالی با کمک پارتیشن های اضافی جهت را تغییر می دهند و در نتیجه ضریب انتقال حرارت و سرعت جریان را افزایش می دهند.
عناصر اصلی مبدل های حرارتی پوسته و لوله عبارتند از دسته های لوله، صفحات لوله، محفظه، پوشش ها و نازل ها. انتهای لوله ها با شعله ور شدن، جوشکاری و لحیم کاری به ورق های لوله محکم می شوند.
برای افزایش سرعت حرکت مایع خنک کننده به منظور تشدید انتقال حرارت، اغلب پارتیشن ها چه در لوله و چه در فضاهای بین لوله نصب می شوند.
مبدلهای حرارتی پوسته و لوله می‌توانند عمودی، افقی یا متمایل به نیازهای فرآیند یا سهولت نصب باشند. بسته به میزان ازدیاد طول حرارتی لوله ها و محفظه، از مبدل های حرارتی پوسته و لوله با طراحی صلب، نیمه صلب و غیر صلب استفاده می شود. یکی از گزینه های چنین مبدل حرارتی در شکل 1.2.1 نشان داده شده است.
برنج. 1.2 - مبدل حرارتی پوسته و لوله
سطح انتقال حرارت دستگاه ها می تواند از چند صد سانتی متر مربع تا چند هزار متر مربع متغیر باشد.
پوشش (محله) مبدل حرارتی پوسته و لوله، لوله ای است که از یک یا چند ورق فولادی جوش داده شده است. هوزینگ ها عمدتاً در نحوه اتصال آنها به ورق لوله و پوشش ها متفاوت هستند. ضخامت دیواره پوشش با فشار تعیین می شود محیط کارو قطر بدنه، اما حداقل 4 میلی متر در نظر گرفته می شود. فلنج ها به لبه های استوانه ای بدنه برای اتصال با روکش ها یا قسمت های پایینی جوش داده می شوند. تکیه گاه های دستگاه به سطح بیرونی بدنه وصل می شوند.
در مبدل های حرارتی پوسته و لوله، مساحت جریان فضای بین لوله ها 2-3 برابر بیشتر از مساحت جریان لوله ها است. بنابراین، در دبی یکسان خنک‌کننده‌هایی که حالت تجمع یکسانی دارند، ضرایب انتقال حرارت در سطح فضای بین لوله‌ها کم است که باعث کاهش ضریب انتقال حرارت در دستگاه می‌شود. نصب پارتیشن ها در فضای بین لوله به افزایش سرعت مایع خنک کننده و افزایش ضریب انتقال حرارت کمک می کند.
مبدل های حرارتی دستگاه هایی هستند که برای انتقال گرما از یک خنک کننده (ماده گرم) به یک ماده سرد (گرم شده) عمل می کنند. گاز، بخار یا مایع را می توان به عنوان خنک کننده استفاده کرد. امروزه مبدل های حرارتی پوسته و لوله بیشترین استفاده را در بین انواع مبدل های حرارتی دارند. اصل کار یک مبدل حرارتی پوسته و لوله این است که گرم و خنک کننده های سردحرکت در امتداد دو کانال مختلف فرآیند تبادل حرارت بین دیواره های این کانال ها اتفاق می افتد.
واحد تبادل حرارت
انواع و انواع مبدل های حرارتی پوسته و لوله
مبدل حرارتی یک دستگاه نسبتاً پیچیده است و انواع مختلفی از آن وجود دارد. مبدل های حرارتی پوسته و لوله نوعی مبدل حرارتی بازیابی کننده هستند. مبدل های حرارتی بسته به جهت حرکت مایع خنک کننده به انواع مختلفی تقسیم می شوند. آن ها هستند:
- جریان متقابل؛
- جریان متقابل؛
- جریان مستقیم
مبدل های حرارتی پوسته و لوله نام خود را به این دلیل گرفته اند که لوله های نازکی که مایع خنک کننده از طریق آنها حرکت می کند در وسط پوسته اصلی قرار دارند. سرعت حرکت ماده به تعداد لوله ها در وسط پوشش بستگی دارد. ضریب انتقال حرارت به نوبه خود به سرعت حرکت ماده بستگی دارد.
برای ساخت مبدل های حرارتی پوسته و لوله از فولادهای آلیاژی و با مقاومت بالا استفاده می شود. این نوع فولادها به این دلیل استفاده می شوند که این دستگاه ها معمولاً در محیطی بسیار تهاجمی عمل می کنند که می تواند باعث خوردگی شود.
مبدل های حرارتی نیز به انواع مختلف تقسیم می شوند. انواع زیر از این دستگاه ها تولید می شود:
- با جبران کننده پوشش دما؛
- با لوله های ثابت؛
- با لوله های U شکل؛
- با سر شناور
مزایای مبدل های حرارتی پوسته و لوله
واحدهای پوسته و لوله اخیراً تقاضای زیادی داشته اند و اکثر مصرف کنندگان این نوع واحد را ترجیح می دهند. این انتخاب تصادفی نیست - واحدهای پوسته و لوله مزایای زیادی دارند.
مبدل حرارتی
مهمترین و قابل توجه ترین مزیت مقاومت بالای این نوع واحدها در برابر چکش آبی است. اکثر انواع مبدل های حرارتی که امروزه تولید می شوند این کیفیت را ندارند.
مزیت دوم این است که واحدهای پوسته و لوله نیازی به محیط تمیز ندارند. اکثر دستگاه ها در محیط های تهاجمی ناپایدار هستند. به عنوان مثال مبدل های حرارتی صفحه ای این خاصیت را ندارند و منحصراً در محیط های تمیز قادر به کار هستند.
سومین مزیت مهم مبدل های حرارتی پوسته و لوله، راندمان بالای آنها است. از نظر کارایی می توان با آن مقایسه کرد مبدل حرارتی صفحه ای، که از اکثر جهات مؤثرترین است.
بنابراین، می توان با اطمینان گفت که مبدل های حرارتی پوسته و لوله یکی از قابل اعتمادترین، بادوام ترین و بسیار کارآمدترین واحدها هستند.
معایب واحدهای پوسته و لوله
این دستگاه ها با وجود تمام مزایا معایبی نیز دارند که ذکر آن ها نیز خالی از لطف نیست.
اولین و مهم ترین ایراد آن اندازه بزرگ است. در برخی موارد، استفاده از چنین واحدهایی دقیقاً به دلیل ابعاد بزرگ آنها باید کنار گذاشته شود.
دومین عیب مصرف زیاد فلز است که دلیل قیمت بالای مبدل های حرارتی پوسته لوله است.
مبدل حرارتی فلزیمبدل های حرارتی، از جمله مبدل های پوسته و لوله، دستگاه های نسبتاً هوس انگیزی هستند. دیر یا زود آنها نیاز به تعمیر دارند و این عواقب خاصی را به دنبال دارد. ضعیف ترین بخش مبدل حرارتی لوله ها هستند. آنها اغلب منشا مشکل هستند. هنگام انجام تعمیر کارباید در نظر داشت که در نتیجه هر مداخله ای ممکن است انتقال حرارت کاهش یابد.
با دانستن این ویژگی واحدها، اکثر مصرف کنندگان با تجربه ترجیح می دهند مبدل های حرارتی را با "رزرو" خریداری کنند.
ساده ترین راه برای درک نحوه عملکرد یک مبدل حرارتی پوسته و لوله، مطالعه نمودار مدار آن است:
تصویر 1.اصل عملکرد یک مبدل حرارتی پوسته و لوله. با این حال، این نمودار تنها آنچه قبلاً گفته شد را نشان می دهد: دو جریان مبادله حرارتی غیر قابل امتزاج مجزا که از داخل محفظه و از طریق بسته لوله عبور می کنند. اگر نمودار متحرک باشد بسیار واضح تر خواهد بود.
شکل 2.انیمیشنی از عملکرد یک مبدل حرارتی پوسته و لوله. این تصویر نه تنها اصل عملکرد و طراحی مبدل حرارتی را نشان می دهد، بلکه نمایانگر ظاهر مبدل حرارتی در خارج و داخل نیز می باشد. از یک محفظه استوانه ای با دو اتصالات و دو محفظه توزیع در دو طرف پوشش تشکیل شده است.
لوله ها با هم مونتاژ شده و توسط دو ورقه لوله در داخل محفظه نگه داشته می شوند - دیسک های تمام فلزی با سوراخ هایی که در آنها سوراخ شده است. ورق های لوله، محفظه های توزیع را از بدنه مبدل حرارتی جدا می کند. لوله های روی ورق لوله را می توان با جوشکاری، شعله ور شدن یا ترکیبی از این دو روش محکم کرد.
شکل 3.شبکه لوله با لوله های بسته نرم. اولین مایع خنک کننده مستقیماً از طریق اتصالات ورودی وارد بدنه می شود و از طریق اتصالات خروجی از آن خارج می شود. خنک کننده دوم ابتدا به محفظه توزیع عرضه می شود و از آنجا به دسته لوله هدایت می شود. هنگامی که در محفظه توزیع دوم قرار می گیرد، جریان "دور می گردد" و دوباره از طریق لوله ها به محفظه توزیع اول می رود و از آنجا از طریق اتصالات خروجی خود خارج می شود. در این حالت، جریان معکوس از طریق قسمت دیگری از بسته لوله هدایت می شود تا در عبور جریان "به جلو" اختلال ایجاد نکند.
تفاوت های ظریف فنی
1. لازم به تأکید است که نمودارهای 1 و 2 عملکرد یک مبدل حرارتی دو گذر را نشان می دهد (مایع خنک کننده در دو گذر - جریان رو به جلو و معکوس از بسته لوله عبور می کند). بنابراین، انتقال حرارت بهبود یافته با طول یکسان لوله ها و بدنه مبدل به دست می آید. با این حال، قطر آن به دلیل افزایش تعداد لوله ها در بسته نرم افزاری لوله افزایش می یابد. مدل‌های ساده‌تری وجود دارد که در آن مایع خنک‌کننده تنها در یک جهت از بسته‌بندی لوله عبور می‌کند:
شکل 4. نمودار شماتیکمبدل حرارتی تک پاس. علاوه بر مبدل های حرارتی یک و دو پاس، مبدل های حرارتی چهار، شش و هشت پاس نیز وجود دارد که بسته به ویژگی های وظایف خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
2. نمودار متحرک 2 عملکرد یک مبدل حرارتی با پارتیشن های نصب شده در داخل محفظه را نشان می دهد که جریان خنک کننده را در امتداد یک مسیر زیگزاگی هدایت می کند. بنابراین، جریان متقاطع خنک کننده ها تضمین می شود، که در آن خنک کننده "خارجی" لوله های بسته نرم افزاری را عمود بر جهت آنها شستشو می دهد، که همچنین انتقال حرارت را افزایش می دهد. مدل هایی با طراحی ساده تر وجود دارد که در آن مایع خنک کننده به موازات لوله ها در محفظه عبور می کند (نمودار 1 و 4 را ببینید).
3. از آنجایی که ضریب انتقال حرارت نه تنها به مسیر جریان سیال عامل بستگی دارد، بلکه به منطقه تعامل آنها نیز بستگی دارد (در در این مورد- از کل مساحت تمام لوله های بسته لوله، و همچنین از سرعت خنک کننده ها، می توان انتقال حرارت را از طریق استفاده از لوله ها با دستگاه های ویژه - توربولاتور افزایش داد.
شکل 5.لوله های مبدل حرارتی پوسته و لوله با حلقه های موج مانند. استفاده از چنین لوله هایی با توربولاتور در مقایسه با لوله های استوانه ای سنتی افزایش را ممکن می سازد قدرت حرارتیواحد 15 - 25 درصد؛ علاوه بر این، به دلیل وقوع فرآیندهای گردابی در آنها، خود تمیز شدن سطح داخلی لوله ها از رسوبات معدنی رخ می دهد.
لازم به ذکر است که ویژگی های انتقال حرارت تا حد زیادی به مواد لوله بستگی دارد که باید دارای رسانایی حرارتی خوب و توانایی مقاومت باشد. فشار بالامحیط کار و مقاوم در برابر خوردگی باشد. بر اساس مجموع این الزامات برای آب شیرین، بخار و روغن بهترین انتخابمارک های مدرن با کیفیت بالا هستند از فولاد ضد زنگ; برای آب دریا یا کلر - برنج، مس، کورونیکل و غیره.
مبدل های حرارتی پوسته و لوله استاندارد و ارتقا یافته را بر اساس فن آوری های مدرنبرای خطوط جدید نصب شده، و همچنین واحدهایی را تولید می کند که برای جایگزینی مبدل های حرارتی طراحی شده اند که عمر مفید آنها تمام شده است. و تولید آن با توجه به سفارشات فردی و با در نظر گرفتن تمام پارامترها و الزامات یک موقعیت فنی خاص انجام می شود.
مبدل های حرارتی پوسته و لوله.
مبدل های حرارتی از نوع صلب (شکل 8.3.2) بدنه استوانه ای دارند 1 ، که باندل لوله در آن نصب شده است 2, در صفحات لوله ثابت شده است 4, که در آن لوله ها با شعله ور شدن یا جوشکاری محکم می شوند. بدنه دستگاه با درب بسته می شود 5 و 6. پارتیشن ها در داخل محفظه نصب می شوند 3, ایجاد جهت خاصی از جریان و افزایش سرعت آن در محفظه (شکل 8.3.4).
برنج. 8.3.2. مبدل حرارتی پوسته و لوله از نوع سخت:
1 - پوشش (مسکن)؛ 2 - لوله; 3 - پارتیشن عرضی; 4 - ورق لوله; 5 - پوشش; 6 - پوشش (جعبه توزیع)؛ 3.8 - پارتیشن های طولی به ترتیب در جعبه اتصال و در محفظه.
برنج. 8.3.3. مبدل حرارتی پوسته و لوله با یک جبران کننده لنز روی محفظه.
برای طولانی تر کردن مسیر مایع در بدنه، دسته های لوله مجهز به پارتیشن های عرضی هستنداز ورق فولادی با ضخامت 5 میلی متر یا بیشتر. فاصله بین پارتیشن ها از 0.2 متر تا 50 است D N- قطر بیرونی لوله تبادل حرارتی شکل هندسی پارتیشن ها و موقعیت نسبی آنها ماهیت حرکت جریان را در بدنه مبدل حرارتی تعیین می کند.
برنج. 8.3.4. انواع پارتیشن عرضی:
I - با یک برش بخش که جریان سیال را در امتداد یک خط مارپیچ تضمین می کند.
II - با یک برش شکافی که حرکت موج مانند را فراهم می کند.
III - با یک برش تقسیم شده؛
IV - دایره ای است که حرکت را از حاشیه به مرکز و بالعکس فراهم می کند.
پارتیشن های عرضی با استفاده از لوله های فاصله دهنده که توسط میله های مشترک (معمولاً چهار) بر روی آنها فشرده می شوند، به یکدیگر ثابت می شوند. بجز اهداف فناورانهپارتیشن های عرضی نیز به عنوان تکیه گاه میانی برای بسته لوله ای عمل می کنند و از خم شدن آن در حین جلوگیری می کنند. موقعیت افقیدستگاه
یکی از رسانه های تبادل حرارت از طریق لوله ها حرکت می کند و دیگری در داخل محفظه بین لوله ها حرکت می کند. یک محیط آلوده تر و همچنین یک محیط با ضریب انتقال حرارت کمتر، به لوله ها اجازه داده می شود، زیرا تمیز کردن سطح بیرونی لوله ها دشوار است و سرعت حرکت محیط در فضای بین لوله کمتر است. نسبت به لوله ها
از آنجایی که دمای محیط تبادل حرارت متفاوت است، بدنه و لوله‌ها طول‌های متفاوتی دریافت می‌کنند که منجر به تنش‌های اضافی در عناصر مبدل حرارتی می‌شود. با اختلاف دما زیاد، این می تواند منجر به تغییر شکل و حتی تخریب لوله ها و محفظه، اختلال در چگالی شعله ور شدن و غیره شود. از همین رو از مبدل های حرارتی نوع سخت زمانی استفاده می شود که اختلاف دما بین محیط تبادل حرارتی بیش از 50 درجه سانتی گراد نباشد.
مبدل های حرارتی با جبران کننده لنز روی محفظه (شکل 8.3.3) برای کاهش تنش دما در دستگاه های نوع صلب استفاده می شوند. چنین مبدل های حرارتی دارای یک جبران کننده عدسی بر روی بدنه هستند که به دلیل تغییر شکل آن نیروهای حرارتی در بدنه و لوله ها کاهش می یابد. این کاهش بیشتر است، تعداد لنزها در جبران کننده بیشتر است.
مبدل های حرارتی سر شناور (شکل 8.3.5)بیشترین کاربرد را پیدا کرد. در این دستگاه‌ها، یک سر بسته‌بندی لوله در یک ورق لوله متصل به بدنه (در شکل سمت چپ) ثابت می‌شود و دومی می‌تواند آزادانه نسبت به بدنه در هنگام تغییر دما در طول لوله‌ها حرکت کند. این کار تنش های دما را در سازه از بین می برد و به شما امکان می دهد با اختلاف دمای زیاد در رسانه های تبادل حرارت کار کنید. علاوه بر این، می توان باندل تیوب و بدنه دستگاه را تمیز کرد و تعویض لوله های باندل را آسان تر می کند. با این حال، طراحی مبدل های حرارتی با سر شناور پیچیده تر است و سر شناور برای بازرسی در حین کار دستگاه قابل دسترسی نیست.
برنج. 8.3.5. مبدل حرارتی پوسته و لوله با سر شناور:
1 - پوشش؛ 2.3 - محفظه های ورودی و خروجی (پوشش). 4 - بسته نرم افزاری لوله; 5 – ورق لوله; 6 – سرپوش شناور؛ 7 – پارتیشن 8 - گیره برای محکم کردن پوشش. 9 - پشتیبانی می کند. 10 – فونداسیون؛ 11 - پارتیشن های راهنمای بین لوله ای. 12 - تکیه گاه کشویی بسته نرم افزاری لوله. I، II - ورودی و خروجی خنک کننده گرمایشی؛ III، IV - ورودی و خروجی جریان گرم.
بافل های نصب شده در محفظه توزیع و در سر شناور تعداد ضربه ها را در بسته لوله افزایش می دهد. این به شما امکان می دهد سرعت جریان و ضریب انتقال حرارت را به دیواره داخلی لوله ها افزایش دهید.
فضای بین لوله ای دستگاه هایی که دارای سر شناور هستند معمولاً به صورت تک پاسی ساخته می شود. با دو ضربه پارتیشن طولی در بدنه تعبیه می شود. با این حال، در این مورد یک مهر و موم خاص بین پارتیشن و محفظه مورد نیاز است. سطح تبادل حرارت مبدل های حرارتی پوسته و لوله می تواند 1200 متر مربع با طول لوله از 3 تا 9 متر باشد. فشار شرطی به 6.4 مگاپاسکال می رسد.
مبدل های حرارتی U-tube (شکل 8.3.6)یک بسته نرم افزاری لوله داشته باشید که لوله های آن به شکل حرف لاتین u خم شده اند و هر دو انتهای آن در ورق لوله ثابت شده است که باعث می شود بدون توجه به بدنه لوله ها گسترش آزاد داشته باشند. چنین مبدل های حرارتی برای فشار خون بالا. محیط ارسال شده به لوله ها باید به اندازه کافی تمیز باشد، زیرا تمیز کردن سطح داخلی لوله ها دشوار است.
برنج. 8.3.5. مبدل حرارتی پوسته و لوله با سر شناور.
شکل 8.3.6. مبدل حرارتی پوسته و لوله با لوله U
بسته به تعداد پارتیشن های طولی در محفظه و جعبه های توزیع، مبدل های حرارتی پوسته و لوله به یک، دو و چند پاس، هم در لوله و هم در فضای بین لوله تقسیم می شوند. بنابراین، در شکل. 8.3.2 مبدل حرارتی هم در لوله و هم در فضای بین لوله دو پاس است که با نصب پارتیشن های طولی حاصل می شود. 7 و 8.
مبدل های حرارتی از نوع "لوله در لوله".
بر خلاف دستگاه های پوسته و لوله، که در آن یک بسته نرم افزاری از چند صد لوله در یک پوشش قرار می گیرد، در دستگاه هایی از این نوع، هر لوله دارای پوشش جداگانه خود است (شکل 8.3.7). مبدل حرارتی از چندین بخش از این قبیل که توسط کلکتورها در ورودی و خروجی خنک کننده گرمایشی متصل شده اند، مونتاژ می شود. چنین دستگاه هایی برای گرم کردن محصولات نفتی ویسکوز و بسیار ویسکوز (روغن دیزل، نفت کوره، قطران) استفاده می شود.
دستگاه های "Pipe-in- Pipe" غیر قابل جدا شدن و جمع شدن هستند. اولین آنها برای رسانه هایی استفاده می شود که در فضای بین لوله ها رسوب ایجاد نمی کنند، لوله های بیرونی آنها توسط لوله های جوشکاری به هم متصل می شوند. اتصالات لوله های داخلی چنین دستگاه هایی می تواند سفت و سخت باشد (دوقلوهای انتقالی 3 به لوله ها جوش داده شده) و قابل جدا شدن (دوقلوها روی فلنج ها، همانطور که در شکل نشان داده شده است). در یک سیستم صلب، مبدل حرارتی را می توان برای محیط هایی استفاده کرد که در آن اختلاف دما بین لوله های بیرونی و داخلی نباید بیشتر از 50 درجه سانتی گراد باشد.
برنج. 8.3.7. بخش مبدل حرارتی لوله در لوله غیرقابل تفکیک چهار پاس:
1، 2 - لوله های بیرونی و داخلی. 3 - دوقلو دوار؛ I، II - ورودی و خروجی خنک کننده گرمایش. III، IV - ورودی و خروجی جریان گرم.
برنج. 8.3.8. بخش مبدل حرارتی واشر تک جریانی از نوع "لوله در لوله":
1 - لوله های خارجی 2 – لوله های داخلی 3 – پوشش؛ 4 - دوقلوهای چرخشی 5 - پارتیشن 6 – ورق لوله; الف – ورودی و خروجی جریان آلوده تر؛ ب – ورودی و خروجی جریانی با آلودگی کمتر
دستگاه های تاشو لوله در لوله (شکل 8.3.8) از بخش هایی ساخته شده اند که لوله های بیرونی 4 با یک پوشش مشترک متحد شده است 3, برای چرخاندن جریان مایع خنک کننده از یک لوله خارجی به لوله دیگر، و لوله های داخلی با استفاده از دوقلوهای دوار روی فلنج های داخل این پوشش متصل می شوند. اگر جریان مایع خنک کننده زیاد باشد (10 تا 200 تن در ساعت در لوله و حداکثر 300 تن در ساعت در فضای بین لوله) می توان باتری یک دستگاه چند جریانی را از چنین بخشهایی جمع کرد. مزیت دستگاه های لوله در لوله قابل جداسازی این است که می توان آنها را به طور منظم (مانند پوسته و لوله) از رسوبات تمیز کرد و در صورت آسیب یا خوردگی می توان لوله های داخلی یا خارجی را تعویض کرد.
به طور معمول، در دستگاه‌های "لوله در لوله"، جریان مایع خنک‌کننده آلوده‌تر از طریق لوله‌های داخلی اجازه داده می‌شود و مایع خنک‌کننده کمتر از طریق فضای بین لوله هدایت می‌شود.
در مبدل های حرارتی با طراحی تاشو، لوله های داخلی در خارج ممکن است داشته باشند پره ها برای افزایش سطح تبادل حرارت و در نتیجه افزایش راندمان انتقال حرارت.مبدل های حرارتی جمع شونده امکان تمیز کردن سطوح خارجی و داخلی لوله ها و همچنین استفاده از لوله های داخلی پره دار را فراهم می کند. این باعث می شود تا میزان گرمای منتقل شده به میزان قابل توجهی افزایش یابد. شکل 8.3.9 لوله های پره دار را نشان می دهد.
برنج. 8.3.9. لوله های پره دار:
الف - دنده های جوش داده شده به شکل فرورفتگی؛ ب - دنده های نورد. ج - دنده های اکسترود شده. g - دنده های جوش داده شده به شکل سنبله؛ د - دنده های خمیده.
محتویات بخش
یک مبدل حرارتی پوسته و لوله (شکل 4.9) شامل یک پوشش و یک بسته لوله است که در صفحات لوله (تخته) ثابت شده اند تا کانال های جریان ایجاد کنند. به عنوان یک قاعده، خنک کننده کمتر آلوده به فضای بین لوله ها و مایع خنک کننده آلوده بیشتری به لوله ها عرضه می شود. روکش های اتاق های توزیع و پوششی که فضای بین لوله را می بندد مجهز به اتصالات برای تامین و حذف مایع خنک کننده است.
شکل 4.9. مبدل های حرارتی پوسته و لوله پیوسته:
الف - تک گذر با توری های محکم ثابت؛ ب – با متحدالمرکز؛ ج - با پارتیشن های سگمنتال در فضای بین لوله. د - با جبران کننده های دما روی بدن؛ د - با سر پایین شناور؛ e - با لوله های U شکل. g - با مهر و موم جعبه چاشنی در سر شناور بالایی؛ 1 - بدنه یا بدنه 2 - ورق لوله; 3 - لوله ها 4- کف و روکش اتاق های توزیع. 5، 6 - فلنج؛ 7- پشتیبانی می کند
مبدل های حرارتی پوسته و لوله برای گرم کردن و خنک کردن مایعات و گازها و همچنین برای تبخیر و تراکم مواد در انواع مختلف استفاده می شود. فرآیندهای تکنولوژیکی. به طور خاص، آنها به عنوان بخاری احیا کننده استفاده می شوند تغذیه آب، در سیستم های تصفیه آب، به عنوان خنک کننده روغن.
در یک جریان خنک کننده معین جی، کیلوگرم بر ثانیه و سرعت انتخابی حرکت آن wمتر بر ثانیه، در لوله ها تعداد آنها در یک پاس مبدل حرارتی
n= 4جی/(w r p د 2).
مساحت سطح انتقال حرارت
اف= ص دچهارشنبه ل n z،
جایی که ل- طول کارلوله های؛ د cp قطر محاسبه شده آنها برابر است
د cp = 0.5 ( د n + د V)؛
z- تعداد ضربه های فضای لوله. طول لوله های تبادل حرارتی 1000، 1500، 2000، 3000، 4000، 6000 و 9000 میلی متر توصیه می شود. در مبدل های حرارتی پوسته و لوله با مساحت تا 300 متر مربع - حداکثر 4000 میلی متر.
قرار دادن لوله ها در ورق های لوله در امتداد رئوس مثلث های متساوی الاضلاع، در امتداد دایره های متحدالمرکز یا در امتداد رئوس مربع ها انجام می شود. رایج ترین روش اولین گزینه است (شکل 4.10). تعداد لوله های دستگاه بسته به قطر آنها، قطر بدنه و تعداد ضربه های موجود در فضای لوله در جدول مشخص شده است. 4.9 [7، 8].
شکل 4.10. قرار دادن لوله ها در ورق لوله:
الف - در امتداد دایره های متحدالمرکز؛ ب - در امتداد رئوس مثلث های متساوی الاضلاع؛ ج - شطرنج؛ g – راهرو
جدول 4.9.تعداد لوله‌ها در مبدلهای حرارتی پوسته و لوله وقتی در رأس مثلث‌های متساوی الاضلاع قرار می‌گیرند [7، 8]
| قطر دستگاه، | قطر لوله (خارجی)، میلی متر | ||||
| 20 | 25 | 38 | |||
| یک طرفه | دو طرفه | یک طرفه | دو طرفه | یک طرفه | |
| 159 | 19 | 13 | |||
| 273 | 61 | - | 42 | - | - |
| 325 | 91 | 80 | 61 | 52 | - |
| 400 | 181 | 166 | 111 | 100 | - |
| 600 | 393 (423) | 374 (404) | 261 (279) | 244 (262) | 111 (121) |
| 800 | 729 (771) | 702 (744) | 473 (507) | 450 (484) | 197 (211) |
| 1000 | 1177 (1247) | 1142 (1212) | 783 (813) | 754 (784) | 331 (361) |
| 1200 | 1705 (1799) | 1662 (1756) | 1125 (1175) | 1090 (1140) | 473 (511) |
| 1400 | 2369 (2501) | 2318 (2450) | 1549 (1629) | 1508 (1588) | 655 (711) |
توجه: تعداد لوله‌های مبدلهای حرارتی در صورت قرارگیری بدون ضربه گیر، هنگامی که لوله‌ها در دو طرف یک شش ضلعی بزرگ اضافه می‌شوند، در پرانتز نشان داده شده است.
قطر و گام سوراخ‌ها در ورق‌های لوله و بافل‌های مبدل حرارتی، زمانی که لوله‌ها در راس یک مثلث متساوی الاضلاع قرار دارند، با قطر بیرونی لوله‌ها تعیین می‌شوند (جدول 4.10).
جدول 4.10. قطر سوراخ ها در ورق های لوله و بافل مبدل های حرارتی پوسته و لوله [8]
| قطر خارج | قطر سوراخ د،میلی متر | گام بین سوراخ ها، میلی متر | |
| در گریل | در سپتوم | ||
| 16 | 16,3 | 17,0 | 22 |
| 20 | 20,4 | 20,8 | 26 |
| 25 | 25,4 | 26,0 | 32 |
| 38 | 38,7 | 39,0 | 48 |
| 75 | 57,8 | 60,0 | 70 |
هنگام شعله ور شدن لوله ها، قدم بردارید س= (l.3 ¸ 1.6) د n، هنگام جوشکاری س= l.25 د n حداقل ضخامت: برای توری فولادی d p min = 5 + 0.125 د n، مس d p min = = 10 + 0.2 د n ضخامت گریتینگ با محاسبه استحکام آن با در نظر گرفتن ضعیف شدن آن توسط سوراخ ها و روش قرار دادن لوله ها بررسی می شود.
قطر داخلی پوسته مبدل حرارتی تک پاس D V = s(b - 1) + 4د n یا Dدر = l،l س\(\sqrt(n)\) ; چند پاس - Dв = l، l s \(\sqrt(n/\psi )\)، که در آن b تعداد لوله های روی قطر یک شش ضلعی بزرگ است. \(\psi\)– ضریب پر شدن ورق لوله برابر با 0.6 - 0.8.
مقدار محاسبه شده قطر داخلی بدنه به نزدیکترین سری های زیر گرد می شود: 400، 500، 600، 700، 800، 900، 1000، 1200، 1400، 1600، 1800، 2000، 226، 2400، 2400، 2800، 3000، 3200، 3400، 3600، 3800 و 4000 میلی متر. روکش های استوانه ای دستگاه ها را می توان از لوله های فولادیبا قطرهای خارجی 159، 219، 273، 325، 377، 426، 480، 530، 720، 820، 920 و 1020 میلی متر.
برای مبدل های حرارتی بدون پارتیشن، سطح مقطع زنده فضای بین لوله ای \((f)_(\text(mt))=\frac(\pi )(4)\left((D) است. _(c)^(2)-(\text (nd))_(n)^(2)z\right)\text(.)\)
اگر f MT > f، جایی که f- مقدار محاسبه شده مقطع زنده فضای حلقوی، سپس فضای حلقوی با پارتیشن ها بر تعداد ضربه ها تقسیم می شود. من = f mt/ f. تعداد ضربات در فضای بین لوله ای توصیه می شود از سری 1، 2، 3، 4، 6 گرفته شود. برای مبدل حرارتی که در آن فضای بین لوله تقسیم می شود. منعبور از پارتیشن های سگمنتال عرضی، یک بخش کاهش یافته، از ناحیه ای که سرعت مایع خنک کننده در فضای بین لوله محاسبه می شود (مشخص شده)،
\((f)_(\text(pr))=(f)_(\text(mt))(l)_(c)\phi /(L)_(\text(eq)),\)
جایی که لج - فاصله بین پارتیشن های بخش. j - ضریب با در نظر گرفتن باریک شدن مقطع زنده فضای حلقوی \[\phi =\frac(1-(d)_(n)/s)(1-\mathrm(0.9)(d) _(n)/s ())^(2));\]
Lمعادله = ل c + Dدر 4 ب /3 – طول مسیر معادل مایع خنک کننده؛ ب –فاصله از لبه پارتیشن قطعه تا بدنه دستگاه، ب= (0.2 ¸ 0.4) D V.
مبدل های حرارتی پوسته و لوله همه منظوره از کربن یا فولاد ضد زنگ با سطح تبادل حرارتی از 1 تا 2000 متر مربع برای فشار اسمی تا 6.4 مگاپاسکال ساخته شده اند. از نظر ساختاری، آنها به انواع نشان داده شده در شکل تقسیم می شوند. 4.9. پارامترها و ابعاد اصلی مبدل های حرارتی پوسته و لوله در جدول آورده شده است. 4.11 - 4.16.
مبدل های حرارتی پوسته و لوله از نوع TN (با توری های ثابت) و TK (با جبران کننده های لنز روی بدنه) از فولاد کربنی افقی و عمودی ساخته شده اند (شکل 4.11). مبدل های حرارتی نوع TH برای گرمایش و خنک کردن محیط های مایع و گازی با درجه حرارت از استفاده می شود – 30 درجه سانتی گراد تا + 350 درجه سانتی گراد برای فشار اسمی از 0.6 تا 6.4 مگاپاسکال.
شکل 4.11. بلوک دو مبدل حرارتی پوسته و لوله
هنگامی که اختلاف دما بین خنک کننده ها بیش از 50 درجه سانتیگراد است، توصیه می شود از مبدل های حرارتی کلکتوری که برای فشار کاری بیش از 2.5 مگاپاسکال طراحی شده اند، استفاده کنید.
مبدل های حرارتی از انواع TN، TK و TP، ساخته شده از فولاد کربنی و در نظر گرفته شده برای محیط های انفجاری یا سمی، بسته به دما، باید طبق [8] اجازه کار با فشار کاهش یافته را داشته باشند. در دمای مایع خنک کننده بالاتر از 400 درجه سانتیگراد، استفاده از مبدل های حرارتی ساخته شده از فولاد آلیاژی ضروری است.
پارامترهای اصلی مبدل های حرارتی ساختمان جوش داده شده در جدول آورده شده است. 4.13 و 4.14.
لوله های مبدل های حرارتی بر اساس شرایط عملیاتی و تهاجمی بودن محیط انتخاب می شوند. برای مبدل های حرارتی استاندارد، لوله های ساخته شده از فولاد کربن 10 یا 20، فولاد مقاوم در برابر خوردگی OX18N10T و برنج LOMsh 70-1-0.06 استفاده می شود. قرار دادن لوله ها در شبکه ها در راس مثلث های متساوی الاضلاع انجام می شود.
جدول 4.11. مشخصات فنی آبگرمکن های آب، GOST 27590-88 و OST 34-588-68
| تعیین | قطر بیرونی و داخلی بدن D n/ Dمسافرخانه، میلی متر | طول بخاری با رول | تعداد لوله ها | مساحت سطح گرمایش F, m 2 |
سطح مقطع صاف، m2 | |
| لوله ها | فضای حلقوی f mt | |||||
| 01 OST 34-558-68 02 OST 34-558-68 |
57/50 | 2220 | 4 | 0,37 | 0,00062 | 0,00116 |
| 03 OST 34-558-68 04 OST 34-558-68 |
76/69 | 2300 | 7 | 0,65 | 0,00108 | 0,00233 |
| 05 OST 34-558-68 06 OST 34-558-68 |
89/82 | 2340 | 12 | 1,11 | 0,00185 | 0,00287 |
| 07 OST 34-558-68 08 OST 34-558-68 |
114/106 | 2424 | 19 | 1,76 | 0,00293 | 0,005 |
| 09 OST 34-558-68 10 OST 34-558-68 |
168/158 | 2620 | 37 | 3,4 | 0,0067 | 0,0122 |
| 11 OST 34-558-68 12 OST 34-558-68 |
219/207 | 2832 | 64 | 5,89 | 0,00985 | 0,02079 |
| 13 OST 34-558-68 14 OST 34-558-68 |
273/259 | 3032 | 109 | 10 | 0,01679 | 0,03077 |
| 15 OST 34-558-68 16 OST 34-558-68 |
325/309 | 3232 | 151 | 13,8 | 0,02325 | 0,01464 |
| 17 OST 34-558-68 18 OST 34-558-68 |
377/359 | 3430 | 216 | 19,8 | 0,03325 | 0,05781 |
| 19 OST 34-558-68 20 OST 34-558-68 |
426/408 | 3624 | 283 | 25,8 | 0,04356 | 0,07191 |
| 21 OST 34-558-68 22 OST 34-558-68 |
530/512 | 3552 | 450 | 41 | 0,06927 | 0,11544 |
| 26 OST 34-588-68 27 OST 34-583-68 |
57/50 | 2220 | 4 | 0,36 | 0,00062 | 0,00116 |
| 28 OST 34-588-68 29 OST 34-588-68 |
76/69 | 2300 | 7 | 0,64 | 0,00108 | 0,00233 |
| 30 OST 34-588-68 31 OST 34-588-68 |
89/82 | 2340 | 12 | 1,1 | 0,00185 | 0,00287 |
| 32 OST 34-588-68 33 OST 34-588-68 |
114/106 | 2424 | 19 | 1,74 | 0,00293 | 0,005 |
| 34 OST 34-588-68 35 OST 34-588-68 |
168/158 | 2620 | 37 | 3,39 | 0,0057 | 0,0122 |
| 36 OST 34-588-68 37 OST 34-588-68 |
219/207 | 2832 | 64 | 5,85 | 0,00985 | 0,02079 |
| 38 OST 34-588-68 39 OST 34-588-68 |
273/259 | 3032 | 109 | 9,9 | 0,01679 | 0,03077 |
| 40 OST 34-588-68 41 OST 34-588-68 |
325/309 | 3232 | 151 | 13,7 | 0,02325 | 0,04454 |
| 42 OST 34-588-68 43 OST 34-588-68 |
377/359 | 3430 | 216 | 19,6 | 0,03325 | 0,05781 |
| 44 OST 34-588-68 45 OST 34-588-68 |
426/408 | 3624 | 283 | 25,5 | 0,04356 | 0,071191 |
| 46 OST 34-588-68 47 OST 34-588-68 |
530/512 | 3552 | 450 | 40,6 | 0,06927 | 0,11544 |
جدول 4.12. مشخصات فنی بخار آب افقی
بخاری، GOST 28679-90، OST 34-351-68، OST 34-352-68،
OST 34-376-68 و OST 34-577-68
| تعیین | قطر بیرونی و داخلی بدن D n/ Dمسافرخانه، میلی متر | طول هر لوله | تعداد حرکات | تعداد لوله ها | تعداد لوله ها در یک ردیف عمودی داده شده است متر | مساحت سطح گرمایش اف, |
سطح مقطع صاف، m2 | |
| فضای بین لوله | یک ضربه لوله | |||||||
| 01 OST 34-531-68 02 OST 34-531-68 03 OST 34-531-68 04 OST 34-531-68 05 OST 34-531-68 06 OST 34-531-68 07 OST 34-531-68 08 OST 34-531-68 09 OST 34-531-68 |
325/309 | 3000 | 2 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0052 |
| 11 OST 34-531-68 12 OST 34-531-68 13 OST 34-531-68 14 OST 34-531-68 15 OST 34-531-68 16 OST 34-531-68 17 OST 34-531-68 |
325/309 | 2000 | 2 | 68 | 8,5 | 6,3 | 0,061 | 0,0052 |
| 01 OST 34-532-68 02 OST 34-532-68 03 OST 34-532-68 04 OST 34-532-68 05 OST 34-532-68 06 OST 34-532-68 07 OST 34-532-68 08 OST 34-532-68 09 OST 34-532-68 |
325/309 | 3000 | 4 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0026 |
| 01 OST 34-576-68 02 OST 34-576-68 03 OST 34-576-68 04 OST 34-576-68 05 OST 34-576-68 06 OST 34-576-68 07 OST 34-576-68 08 OST 34-576-68 09 OST 34-576-68 |
325/309 | 3000 | 2 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0052 |
| 11 OST 34-576-68 12 OST 34-576-68 13 OST 34-576-68 14 OST 34-576-68 15 OST 34-576-68 16 OST 34-576-68 17 OST 34-576-68 |
325/309 | 2000 | 2 | 68 | 8,5 | 6,3 | 0,061 | 0,0052 |
| 01 OST 34-577-68 02 OST 34-577-68 03 OST 34-577-68 04 OST 34-577-68 05 OST 34-577-68 06 OST 34-577-68 07 OST 34-577-68 08 OST 34-577-68 09 OST 34-577-68 |
325/309 | 3000 | 4 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0026 |
ورق های لوله مبدل های حرارتی با قطر بدنه از 600 تا 1200 میلی متر، که برای محیط های تهاجمی در نظر گرفته شده اند، از دو لایه فولادی ساخته شده اند: VMStZsp همراه با Kh18N10T یا 16GS همراه با Kh18N10T.
مبدل های حرارتی از انواع TN و TK را می توان در بلوک های متشکل از چندین دستگاه افقی مونتاژ کرد. تعداد دستگاه ها در بلوک و ابعاد کلی بر اساس مساحت کل سطح تبادل حرارت در نظر گرفته می شود [8].
مبدل های حرارتی با سر شناور (شکل 4.3 و 4.12) برای گرم کردن یا خنک کردن محیط های مایع و گازی در دمای عملیاتی از – 30 تا +450 درجه سانتی گراد و فشار اسمی از 1.6 تا 6.4 مگاپاسکال در لوله یا فضای بین لوله. پارامترهای اصلی مبدل های حرارتی عمودی و افقی در جدول آورده شده است. 4.12، 4.13 و 4.15. بدنه، محفظه توزیع و روکش ها از فولاد VMStZsp یا فولاد 16GS ساخته شده اند. بسته به هدف دستگاه از لوله های فولادی 20 یا آلیاژ AMg2M استفاده می شود. برای کندانسورها از لوله های برنجی LOMsh 70-1-0.06 یا LAMsh 77-2-0.06 استفاده می شود. برای گرمایش یا سرمایش رسانه های تهاجمی، از لوله های ساخته شده از فولاد X5M یا فولاد مقاوم در برابر خوردگی OX18N10T استفاده می شود. در این حالت ورق های لوله از فولاد 16GS یا دو لایه فولادهای 16GS و X18X10T ساخته شده است.
شکل 4.12. مبدل حرارتی پوسته و لوله با سر شناور:
1 – پوشش اتاق توزیع 2 - اتاق توزیع 3 – پوشش؛ 4 - لوله ها 5 – پوشش بدنه 6 – سرپوش شناور؛ 7- پشتیبانی
شکل 4.13. مبدل حرارتی پوسته و لوله با لوله U:
1 – پوشش اتاق توزیع 2 – پوشش؛ 3 – لوله های U شکل 4- پشتیبانی
مبدل های حرارتی با لوله های U شکل (شکل 4.13) در شرایط تبادل حرارتی در دمای محیط کار از 30- تا +450 درجه سانتی گراد استفاده می شود. مبدل های حرارتی استاندارد با قطر بدنه از 325 تا 1400 میلی متر و پارامترهای مشخصه در جدول تولید می شوند. 4.16. استفاده از مبدل های حرارتی با لوله های U شکل توسط فشار اسمی تنظیم می شود که برای محیط های خنثی و غیر انفجاری از 1.6 تا 6.4 مگاپاسکال است. در مبدل های حرارتی با دمای متوسط از 100 تا 450 درجه سانتیگراد، فشار کاری در محدوده های مشخص شده در [8] کاهش می یابد. محفظه و محفظه توزیع معمولاً از فولاد VMStZps یا 16GS ساخته شده است. لوله های تبادل حرارتی از فولاد 20 و در کندانسورها از آلیاژ AMg2M ساخته شده اند.
محاسبات برای مقاومت عناصر ساختاری مبدل های حرارتی ساخته شده از کربن یا فولاد آلیاژی مطابق با الزامات انجام می شود [9].
مبدل های حرارتی"لوله در لوله" (شکل 4.14) برای گرم کردن و خنک کردن مایعات در فشار تا 2.5 مگاپاسکال و دمای تا +450 درجه سانتیگراد استفاده می شود. از نظر طراحی، دستگاه ها دارای ساختار جوشی صلب (نوع TT)، با مهر و موم در یک یا هر دو انتهای لوله ها (نوع TT-S) و با لوله های پره دار (نوع TT-R) متمایز می شوند. پارامترها و ابعاد اصلی مبدل های حرارتی در جدول آورده شده است. 4.17. آنها از لوله های نورد جامد ساخته شده اند. مواد لوله کربن یا فولاد ضد زنگ است.
شکل 4.14. مبدل حرارتی لوله در لوله:
1 - لوله داخلی؛ 2 - لوله بیرونی 3 - کالاچ
سازگار و اتصال موازیدستگاه های جداگانه "لوله در لوله" به شما امکان می دهد مبدل های حرارتی با مساحت 1 تا 250 متر مربع ایجاد کنید. سادگی طراحی دستگاه هایی از این نوع به آنها امکان می دهد در تعمیرگاه های شرکت ها تولید شوند.
جدول 4.13. مبدل های حرارتی پوسته و لوله از نوع جوشکاری شده با ورق های لوله ثابت و مبدل های حرارتی پوسته و لوله با جبران کننده دماروی بدنه [8]
| قطر ها Dدر، میلی متر |
داو لو | ابعاد | تعداد | مساحت سطح مبادله حرارتی دستگاه، متر مربع، با طول لوله، میلی متر | سطح مقطع یک ضربه از طریق لوله ها، m 2 10 2 |
مساحت جریان، m 2 .I0 2 | |||||
| 2000 | 3000 | 4000 | 6000 | 9000 | در فرورفتگی | بین تقسیم بندی |
|||||
| 20x2 | 1 | 22 | 34 | 45 | 68 | 3,6 | 2,1 | 2,5 | |||
| 20*2 | 2 | 21 | 31 | 41 | 62 | - | 1,7 | ||||
| 400 | 25×2 | 1 | 17 | 26 | 35 | 52 | - | 3,8 | 2,2 | 2,1 | |
| 25×2 | 2 | 15 | 23 | 31 | 47 | - | 1,7 | ||||
| 1 | 49 | 73 | 98 | 147 | 7,9 | 4,7 | 5,4 | ||||
| 1,0 | 20*2 | 2 | 46 42 | 70 | 93 | 140 | - | 3,8 | |||
| 600 | 1,6 | 6 | 43 | 64 | 86 | 129 | - | 1,0 | |||
| 1 | 40 | 61 | 81 | 122 | 9,0 | 4,9 | 5,2 | ||||
| 2,5 | 25×2 | 2 | 38 | 57 | 76 | 114 | - | 4,2 | |||
| 4,0 | 4 | 32 | 49 | 65 | 98 | - | 1,8 | ||||
| 6 | 34 | 51 | 68 | 102 | - | 0,9 | |||||
| 1 | 91 | 138 | 184 | 276 | 416 | 14,8 | 7,8 | 7,7 | |||
| 1,0 1,6 | 20*2 | 2 | 88 | 132 | 177 | 266 | 400 | 7,1 | |||
| 800 | 1,6 | 4 | 82 | 124 | 165 | 248 | 373 | 3,3 | |||
| 2,5 | 1 | 74 | 112 | 150 | 226 | 339 | 16,7 | 7,7 | 7,9 | ||
| 25×2 | 2 | 70 | 106 96 | 142 128 | 212 193 | 320 290 | 7,8 3,1 | ||||
| 4,0 | 6 | 62 | 93 | 125 | 187 | 282 | 2,2 | ||||
| 6,0 | 1 | 220 | 295 | 444 | 667 | 23,8 | 12,5 | 13,5 | |||
| 1,0 | 20*2 | 2 4 | - | 214 202 | 286 270 | 430 406 | 648 610 | 11,6 5,1 | |||
| 1,6 | 6 | - | 203 | 272 | 409 | 614 | 3,4 | ||||
| 1000 | 2,5 | 1 | - | 183 | 244 | 366 | 551 | 27,0 | 12,1 | 11,7 | |
| 25×2 | 2 | - | 175 | 234 | 353 | 530 | 13,2 | ||||
| 4,0 | 4 | - | 163 | 218 | 329 | 494 | 6,0 | ||||
| 6 | 160 | 214 | 322 | 486 | 3,8 | ||||||
| 1 | 426 | 642 | 964 | 34,5 | 17,3 | 16,5 | |||||
| 0,6 | 20*2 | 2 | - | 415 | 626 | 942 | 16,9 | ||||
| 1,0 | 4 | - | - | 396 | 596 | 897 | 7,9 | ||||
| 1200 | 6 | - | - | 397 | 597 | 900 | 5,4 | ||||
| 1 | 348 | 525 | 790 | 39,0 | 16,8 | 15,2 | |||||
| 1,6 2,5 | 25×2 | 2 | - | - | 338 | 509 | 766 | 18,9 | |||
| 6 | - | - | 316 | 476 | 716 | 5,7 | |||||
جدول 4.14. مبدل های حرارتی پوسته و لوله [8]
| پارامترها و ابعاد اصلی | استانداردها بر اساس نوع | ||||
| TN | TK | تی پی تی یو | TS | ||
| 1-2000 | 10-1250 10-1400 | 10-315 | |||
| فشار شرطی در لوله یا فضای حلقوی ру, MPa | 0,6; 1,0; 1,6; | 0,6; 1,0; | 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,4 | 0,6; 1,0 | |
| قطر بدنه، میلی متر: خارجی (وقتی از لوله ساخته شده باشد) داخلی (زمانی که از ورق ساخته می شود |
159; 273; 325; 426
400; (500); 600; 800; 1000; 1200; 1600; 1800; 2000; 2200 |
325; 426
400; 500; 600; 800; 1000; 1200; 1400 |
400; 500; | ||
| قطر و ضخامت بیرونی ضخامت دیواره تبادل حرارت لوله، میلی متر |
(16X1.6)؛ 20X2; 25X2; 25X2.5; 38X2; (38X3)؛ |
20X2; 25X2; 25X2.5 | |||
| طول لوله های تبادل حرارت، میلی متر | 1000; 1500; 2000; 3000;
4000; 6000; 9000 |
3000; 6000; 9000 | |||
| طرح و مرحله قرارگیری لوله های تبادل حرارت در ورق لوله، میلی متر |
در رأس مثلث های متساوی الاضلاع: 21 برای لوله های با قطر 16 |
در امتداد رئوس مربع ها یا مثلث های متساوی الاضلاع: 26 برای لوله های با قطر 20 |
|||
جدول 4.15. مبدل های حرارتی پوسته و لوله با سر شناور [8]
| قطر بدنه، میلی متر | قطر لوله، میلی متر | تعداد ضربه های لوله | مساحت سطح تبادل حرارت، متر مربع، با طول لوله، میلی متر، | مربع قابل عبور یک حرکت از طریق لوله ها، m 2 × 10 3، در محل خود |
منطقه ایست بازرسی بخش، m 2 -10 3، هنگام قرار دادن لوله ها |
|||||||||
| در امتداد بالاها مربع |
در امتداد رئوس مثلث | در امتداد رئوس مربع | در امتداد رئوس مثلث | |||||||||||
| 3000 | 6000 | 9000 | 6000 | 9000 | در امتداد رئوس مربع | در امتداد رئوس مثلث | در برش پارتیشن ها |
بین دوباره شهرها |
در برش پارتیشن ها |
بین پارتیشن ها | ||||
| D n | 325 | 20 | 2 | 11,7 | 23,4 | - | - | - | 6,0 | - | 1,2 | 2,3 | - | - |
| 426 | 20 | 2 | 23,4 | 47,0 | - | - | - | 13,0 | - | 2,1 | 4,2 | - | -» | |
| 500 | 20 | 2 | 29,4 | 79,0 | - | - | - | 21,0 | - | 2,6 | 6,8 | - | - | |
| D V | 600 | 20 | 2 4 | - | 119,0 111,0 | 179,0 166,0 | 135,0 122,0 | 202,0 183,0 | 32,0 14,0 | 36,0 | 5,3 | 9,6 | 4,7 | 5,8 |
| 25 | 2 | - | 99,0 90,0 | 149,0 135,0 | 109,0 97,0 | 164,0 146,0 | 36,0 16,0 | 40,0 17,0 | 4,9 | 9,6 | 4,6 | 5,5 | ||
| 800 | 20 | 2 | - | 214,0 200,0 | 322,0 300,0 | 249,0 231,0 | 374,0 346,0 | 55,0 27,0 | 64,0 31,0 | 9,2 | 15,6 | 7,7 | 8,6 | |
| 25 | 2 4 | - | 171,0 160,0 | 258,0 240,0 | 196,0 178,0 | 294,0 267,0 | 60,0 30,0 | 69,0 30,0 | 8,4 | 15,6 | 7,5 | 8,8 | ||
| 1000 | 20 | 2 | - | 352,0 336,0 | 528,0 504,0 | 411,0 332,0 | 610,0 576,0 | 92,0 45,0 | 107,0 49,0 | 14,2 | 24,0 | 17,6 | 14,0 | |
| 25 | 2 | - | 291,0 275,0 | 436,0 413,0 | 332,0 308,0 | 502,0 462,0 | 104,0 48,0 | 119,0 56,0 | 12,3 | 24,0 | 11,7 | 12,5 | ||
| 1200 | 20 | 2 | - | 525,0 505,0 | 788,0 756,0 | 611,0 584,0 | 916,0 875,0 | 140,0 68,0 | 162,0 78,0 | 20,5 | 36,0 | 17,0 | 20,0 | |
| 25 | 2 | - | 425,0 405,0 | 636,0 607,0 | 490,0 460,0 | 735,0 693,0 | 155,0 74,0 | 179,0 85,0 | 19,2 | 29,0 | 17,0 | 18,5 | ||
| 1400 | 20 | 2 | - | 726,0 708,0 | 1090,0 1060,0 | 843,0 805,0 | 1260,0 1210,0 | 194,0 91,0 | 222,0 107,0 | 25,0 | 41,0 | 22,0 | 23,0 | |
| 25 | 2 | - | 590,0 567,0 | 885,0 852,0 | 686,0 650,0 | 1030,0 980,0 | 215,0 104,0 | 250,0 116,0 | 24,0 | 40,5 | 22,0 | 21,0 | ||
جدول 4.16. مبدل های حرارتی پوسته و لوله با U شکل
لوله ها [8]
| rowspan="3"| قطر | دیا- | مساحت سطح تبادل حرارت، متر مربع، با طول لوله، میلی متر، و موقعیت آنها در شبکه ها |
rowspan="3" | مساحت جریان یک گذر از لوله ها، m 2 io 3، در محل آنها | منطقه ایست بازرسی مقاطع, m 2 I0 3, لوله در محل آنها |
|||||||||
| در امتداد رئوس مربع | در امتداد رئوس مثلث | در امتداد رئوس مربع | در امتداد رئوس مثلث | ||||||||||
| 3000 | 6000 | 9000 | 6000 | 9000 | توسط رئوس مربع |
در امتداد بالاها مثلث |
در شما- بریدن سپتوم |
بین انجام nepe-gorod-kami |
در شما- رزه پره گورودکی |
بین دوباره شهرها را انجام دهید |
|||
| D n | 325 | 20 | 14 | 28 | - | - | - | 7 | - | 1,0 | 2,5 | - | - |
| 426 | 20 | 28 | 55 | - | - | - | 14 | - | 1,8 | 4,6 | - | - | |
| D vn | 500 | 20 | 44 | 86 | - | - | - | 22 | - | 2,6 | 6,0 | - | - |
| 600 | 20 | - | 126 | 188 | 150 | 224 | 33 | 39 | 5,1 | 10,0 | 4,4 | 6,0 | |
| 800 | 20 | - | 225 | 335 | 263 | 390 | 58 | 68 | 9,3 | 17,0 | 9,0 | 9,0 | |
| 1000 | 20 | - | 383 | 567 | 443 | 656 | 98 | 114 | 13,0 | 25,0 | 12,6 | 13,0 | |
| 1200 | 20 | - | 575 | 850 | 660 | 973 | 148 | 168 | 19,0 | 36,0 | 17,0 | 21,0 | |
| 1400 | 20 | - | 796 665 | 1170 964 | 923 753 | 1361 1108 | 202 227 | 232 262 | 24,0 | 47,0 45,0 | 22,0 | 28,0 22,0 | |
جدول 4.17. مبدل های حرارتی از نوع "لوله در لوله" [8]
| پارامترهای اصلی (شکل 4.19) | دستگاه ها | ||||
| تاشو تک و دو جریان اندازه کوچک |
تک جریانی غیر قابل تفکیک اندازه کوچک |
قابل جمع شدن در خط |
غیر قابل تفکیک در خط |
چند تاشو در خط |
|
| قطر بیرونی گرما- لوله های تعویض، میلی متر |
25, 38, 48, 57 | 76, 89, 108, 133, 159 | 38, 48, 57 | ||
| قطر بیرونی لوله های پوشش، میلی متر | 57, 76, 89, 108 | 108, 133, 159, 219 | 89, 108 | ||
| طول لوله های پوششی، متر | 1,5; 3,0; 6,0; 4,5 | 4,5; 6,0; | 6,0; 9,0; | 3,0; 6,0; | |
| مساحت سطح تبادل حرارت، متر مربع | 0,5–5,0 | 0,1–1,0 | 5,0–18,0 | 1,5–6,0 | 5,0–93,0 |
| مساحت بخشهای گذر است niy, m 2 .I0 4: داخل مبدل های حرارتی مبدل های حرارتی بیرونی |
2,5–35,0 | 2,5–17,5 | 50–170 | 45–170 | 35–400 |
| فشار شرطی، MPa: داخل مبدل های حرارتی مبدل های حرارتی بیرونی |
6,4; 10,0; | ||||
| 6,4; 10,0; | 1,6; 4,0 | 1,6; 4,0 | 1,6; 4,0 | ||
