Gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono emersi all'inizio del XX secolo in risposta alle esigenze delle centrali termiche per scambiatori di calore di grande superficie come condensatori e scaldacqua funzionanti a pressioni relativamente elevate. Gli scambiatori di calore a fascio tubiero vengono utilizzati come condensatori, riscaldatori ed evaporatori. Attualmente, il loro design è diventato molto più avanzato a seguito di sviluppi speciali che tengono conto dell'esperienza operativa. In quegli stessi anni iniziò un diffuso utilizzo industriale degli scambiatori di calore a fascio tubiero nel settore petrolifero. Il funzionamento pesante richiedeva riscaldatori e raffreddatori di massa, evaporatori e condensatori per varie frazioni di petrolio greggio e liquidi organici associati. Gli scambiatori di calore spesso dovevano funzionare con liquidi contaminati quando alte temperature e pressioni, e quindi dovevano essere progettati per essere facili da riparare e pulire.
Nel corso degli anni, gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono diventati il tipo di apparecchio più utilizzato. Ciò è dovuto principalmente all'affidabilità del design, a un'ampia gamma di opzioni di progettazione per varie condizioni operative, in particolare:
flussi monofase, ebollizione e condensazione sui lati caldo e freddo dello scambiatore di calore con esecuzione verticale o orizzontale;
intervallo di pressione dal vuoto a valori elevati;
perdite di carico molto variabili su entrambi i lati grazie all'ampia varietà di opzioni;
soddisfare i requisiti di stress termico senza aumentare significativamente il costo del dispositivo;
dimensioni da piccole a grandissime (5000 mq);
possibilità di applicazione vari materiali secondo i requisiti di costo, corrosione, condizioni di temperatura e pressione;
l'utilizzo di superfici sviluppate di scambio termico sia all'interno che all'esterno dei tubi, intensificatori vari, ecc.;
possibilità di rimozione del fascio tubiero per pulizia e riparazione.
In uno scambiatore di calore a fascio tubiero, uno dei refrigeranti scorre attraverso i tubi, l'altro attraverso lo spazio intertubo. Il calore da un refrigerante all'altro viene trasferito attraverso la superficie da una parete di tubi.
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero possono essere a passaggio singolo, in cui entrambi i refrigeranti si muovono senza cambiare direzione attraverso l'intera sezione trasversale (uno lungo il tubo, l'altro lungo l'intertubo), e a passaggio multiplo, in cui i flussi cambiare successivamente direzione con l'aiuto di divisori aggiuntivi, aumentando così il coefficiente di scambio termico e la portata.
Gli elementi principali degli scambiatori di calore a fascio tubiero sono fasci tubieri, piastre tubiere, alloggiamento, coperchi e ugelli. Le estremità dei tubi vengono fissate alle piastre tubiere mediante svasatura, saldatura e brasatura.
Per aumentare la velocità di movimento dei refrigeranti al fine di intensificare il trasferimento di calore, vengono spesso installate partizioni, sia nel tubo che negli spazi tra i tubi.
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero possono essere verticali, orizzontali o inclinati per soddisfare i requisiti di processo o la facilità di installazione. A seconda dell'entità dell'allungamento termico dei tubi e dell'alloggiamento, vengono utilizzati scambiatori di calore a fascio tubiero di tipo rigido, semirigido e non rigido. Una delle opzioni per tale scambiatore di calore è mostrata nella Figura 1.2.1.
Riso. 1.2 - Scambiatore di calore a fascio tubiero
La superficie di scambio termico dei dispositivi può variare da diverse centinaia di centimetri quadrati a diverse migliaia di metri quadrati.
L'involucro (alloggiamento) di uno scambiatore di calore a fascio tubiero è un tubo saldato da una o più lamiere di acciaio. Gli alloggiamenti differiscono principalmente nel modo in cui sono collegati alla piastra tubiera e ai coperchi. Lo spessore della parete dell'involucro è determinato dalla pressione ambiente di lavoro e il diametro dell'involucro, ma si considera almeno 4 mm. Ai bordi cilindrici dell'involucro sono saldate delle flange per il collegamento con coperchi o fondi. I supporti dell'apparecchio sono fissati alla superficie esterna dell'involucro.
Negli scambiatori di calore a fascio tubiero, l'area di flusso dello spazio intertubale è 2-3 volte maggiore dell'area di flusso dei tubi. Pertanto, alle stesse portate di refrigeranti aventi lo stesso stato di aggregazione, i coefficienti di trasferimento di calore sulla superficie dello spazio intertubo sono bassi, il che riduce il coefficiente di trasferimento di calore nell'apparato. L'installazione di divisori nello spazio tra i tubi aiuta ad aumentare la velocità del refrigerante e ad aumentare il coefficiente di trasferimento del calore.
Gli scambiatori di calore sono dispositivi che servono a trasferire il calore da un liquido refrigerante (sostanza calda) a una sostanza fredda (riscaldata). Come refrigeranti è possibile utilizzare gas, vapore o liquidi. Oggi, tra tutti i tipi di scambiatori di calore, gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono i più utilizzati. Il principio di funzionamento di uno scambiatore di calore a fascio tubiero è quello caldo e refrigeranti freddi muovendosi lungo due canali diversi. Il processo di scambio termico avviene tra le pareti di questi canali.
Unità di scambio termico
Tipi e tipi di scambiatori di calore a fascio tubiero
Uno scambiatore di calore è un dispositivo piuttosto complesso e ne esistono molte varietà. Gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono un tipo di scambiatore di calore recuperativo. Gli scambiatori di calore sono suddivisi in tipi a seconda della direzione del movimento del liquido di raffreddamento. Sono:
- flusso incrociato;
- controcorrente;
- flusso diretto.
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero prendono il nome perché i tubi sottili attraverso i quali si muove il refrigerante si trovano al centro del guscio principale. La velocità con cui si muoverà la sostanza dipende da quanti tubi ci sono al centro dell'involucro. Il coefficiente di trasferimento del calore, a sua volta, dipenderà dalla velocità di movimento della sostanza.
Per la produzione di scambiatori di calore a fascio tubiero vengono utilizzati acciai legati e ad alta resistenza. Questi tipi di acciai vengono utilizzati perché questi dispositivi, di norma, operano in un ambiente estremamente aggressivo che può causare corrosione.
Anche gli scambiatori di calore sono suddivisi in tipologie. Vengono prodotti i seguenti tipi di questi dispositivi:
- con compensatore di temperatura del corpo;
- con tubi fissi;
- con tubi a U;
- con testa flottante.
Vantaggi degli scambiatori di calore a fascio tubiero
Le unità a fascio tubiero sono state recentemente molto richieste e la maggior parte dei consumatori preferisce questo tipo di unità. Questa scelta non è casuale: le unità a fascio tubiero presentano numerosi vantaggi.
Scambiatore di calore
Il vantaggio principale e più significativo è l'elevata resistenza di questo tipo di unità ai colpi d'ariete. La maggior parte dei tipi di scambiatori di calore prodotti oggi non hanno questa qualità.
Il secondo vantaggio è che le unità a fascio tubiero non richiedono un ambiente pulito. La maggior parte dei dispositivi funziona in modo instabile in ambienti aggressivi. Ad esempio, gli scambiatori di calore a piastre non hanno questa proprietà e sono in grado di funzionare esclusivamente in ambienti puliti.
Il terzo vantaggio significativo degli scambiatori di calore a fascio tubiero è la loro elevata efficienza. In termini di efficienza può essere paragonato a scambiatore di calore a piastre, che è il più efficace sotto molti aspetti.
Pertanto, possiamo affermare con sicurezza che gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono una delle unità più affidabili, durevoli e altamente efficienti.
Svantaggi delle unità a fascio tubiero
Nonostante tutti i vantaggi, questi dispositivi presentano anche alcuni svantaggi, che vale la pena menzionare.
Il primo e più significativo svantaggio sono le grandi dimensioni. In alcuni casi, l'uso di tali unità deve essere abbandonato proprio a causa delle loro grandi dimensioni.
Il secondo svantaggio è l’elevato consumo di metallo, che è la ragione del prezzo elevato degli scambiatori di calore a fascio tubiero.
Scambiatore di calore in metalloGli scambiatori di calore, compresi quelli a fascio tubiero, sono dispositivi piuttosto capricciosi. Prima o poi hanno bisogno di riparazioni e ciò comporta alcune conseguenze. La parte “più debole” dello scambiatore di calore sono i tubi. Molto spesso sono la fonte del problema. Durante la conduzione Lavoro di riparazione Va tenuto presente che a seguito di qualsiasi intervento, il trasferimento di calore potrebbe diminuire.
Conoscendo questa caratteristica delle unità, i consumatori più esperti preferiscono acquistare scambiatori di calore con una “riserva”.
Il modo più semplice per capire come funziona uno scambiatore di calore a fascio tubiero è studiarne lo schema elettrico:
Immagine 1. Il principio di funzionamento di uno scambiatore di calore a fascio tubiero. Questo schema illustra però solo quanto già detto: due flussi di scambio termico separati e non miscibili che passano all'interno dell'involucro e attraverso il fascio tubiero. Sarà molto più chiaro se il diagramma è animato.
Figura 2. Animazione del funzionamento di uno scambiatore di calore a fascio tubiero. Questa illustrazione mostra non solo il principio di funzionamento e la struttura dello scambiatore di calore, ma anche l'aspetto dello scambiatore di calore all'esterno e all'interno. È costituito da un involucro cilindrico con due raccordi e due camere di distribuzione su entrambi i lati dell'involucro.
I tubi sono assemblati insieme e trattenuti all'interno dell'involucro da due piastre tubiere: dischi interamente metallici con fori; piastre tubiere separano le camere di distribuzione dal corpo dello scambiatore di calore. I tubi sulla piastra tubiera possono essere fissati mediante saldatura, svasatura o una combinazione di questi due metodi.
Figura 3. Griglia tubiera con fascio tubiero svasato. Il primo liquido refrigerante entra nell'involucro direttamente attraverso il raccordo di ingresso e lo lascia attraverso il raccordo di uscita. Il secondo liquido di raffreddamento viene prima fornito alla camera di distribuzione, da dove viene diretto al fascio tubiero. Una volta nella seconda camera di distribuzione, il flusso “gira” e passa nuovamente attraverso i tubi fino alla prima camera di distribuzione, da dove esce attraverso un proprio raccordo di uscita. In questo caso il flusso inverso viene indirizzato attraverso un'altra parte del fascio tubiero in modo da non interferire con il passaggio del flusso “avanti”.
Sfumature tecniche
1. Va sottolineato che i diagrammi 1 e 2 mostrano il funzionamento di uno scambiatore di calore a due passaggi (il liquido di raffreddamento passa attraverso il fascio tubiero in due passaggi: flusso diretto e inverso). In questo modo si ottiene un migliore scambio termico a parità di lunghezza dei tubi e del corpo scambiatore; tuttavia il suo diametro aumenta a causa dell'aumento del numero di tubi presenti nel fascio tubiero. Esistono modelli più semplici in cui il liquido refrigerante attraversa il fascio tubiero in una sola direzione:
Figura 4. Diagramma schematico scambiatore di calore a passaggio singolo. Oltre agli scambiatori di calore a uno e due passaggi, esistono anche scambiatori di calore a quattro, sei e otto passaggi, che vengono utilizzati a seconda delle specifiche di compiti specifici.
2. Il diagramma animato 2 mostra il funzionamento di uno scambiatore di calore con divisori installati all'interno dell'involucro che dirigono il flusso del refrigerante lungo un percorso a zigzag. In questo modo viene garantito un flusso trasversale di refrigerante, in cui il refrigerante “esterno” lava i tubi del fascio perpendicolarmente alla loro direzione, aumentando così anche il trasferimento di calore. Esistono modelli dal design più semplice, in cui il liquido refrigerante passa nell'involucro parallelamente ai tubi (vedere schemi 1 e 4).
3. Poiché il coefficiente di scambio termico dipende non solo dalla traiettoria dei flussi del fluido di lavoro, ma anche dall'area della loro interazione (in in questo caso– dalla superficie totale di tutti i tubi del fascio tubiero), nonché dalle velocità dei liquidi refrigeranti, è possibile aumentare il trasferimento di calore attraverso l'uso di tubi con dispositivi speciali - turbolatori.
Figura 5. Tubi per scambiatore di calore a fascio tubiero con zigrinatura ondulata. L'utilizzo di tali tubi con turbolatori rispetto ai tradizionali tubi cilindrici consente di aumentare Energia termica unità del 15-25%; Inoltre, a causa del verificarsi di processi a vortice in essi, si verifica l'autopulizia della superficie interna dei tubi dai depositi minerali.
Va notato che le caratteristiche di trasferimento del calore dipendono in gran parte dal materiale del tubo, che deve avere una buona conduttività termica, capacità di resistere alta pressione ambiente di lavoro ed essere resistente alla corrosione. Sulla base della totalità di questi requisiti per acqua dolce, vapore e oli scelta migliore sono marchi moderni di alta qualità di acciaio inossidabile; per acqua di mare o clorata - ottone, rame, cupronichel, ecc.
Produce scambiatori di calore a fascio tubiero standard e aggiornati secondo tecnologie moderne per nuove linee installate, e produce anche unità destinate alla sostituzione di scambiatori di calore che hanno esaurito la loro vita utile. e la sua produzione viene effettuata in base ai singoli ordini, tenendo conto di tutti i parametri e i requisiti di una specifica situazione tecnologica.
SCAMBIATORI DI CALORE A FASCIO TUBIERO.
Scambiatori di calore di tipo rigido (Fig. 8.3.2) hanno un corpo cilindrico 1 , in cui è installato il fascio tubiero 2, fissati in piastre tubiere 4, in cui i tubi sono fissati mediante svasatura o saldatura. Il corpo del dispositivo è chiuso con coperchi 5 E 6. Le partizioni sono installate all'interno dell'alloggiamento 3, creando una certa direzione del flusso e aumentandone la velocità nell'alloggiamento (Fig. 8.3.4).
Riso. 8.3.2. Scambiatore di calore a fascio tubiero di tipo rigido:
1 - involucro (alloggiamento); 2 - tubo; 3 - partizione trasversale; 4 - piastra tubiera; 5 - copertura; 6 - copertura (scatola di distribuzione); 3.8 - divisori longitudinali rispettivamente nella scatola di giunzione e nell'alloggiamento.
Riso. 8.3.3. Scambiatore di calore a fascio tubiero con compensatore a lente sull'alloggiamento.
Per allungare il percorso del liquido nel corpo, i fasci tubieri sono dotati di divisori trasversali da lamiera d'acciaio con uno spessore di 5 mm o più. La distanza tra le partizioni va da 0,2 m a 50 DN– diametro esterno del tubo di scambio termico. La forma geometrica delle partizioni e la loro posizione relativa determinano la natura del movimento del flusso attraverso il corpo dello scambiatore di calore.
Riso. 8.3.4. Tipi di partizioni trasversali:
I – con un'apertura settoriale che garantisce il flusso del fluido lungo una linea elicoidale;
II – con un ritaglio a fessura che fornisce un movimento ondulato;
III – con un ritaglio segmentato;
IV – circolare, che fornisce il movimento dalla periferia al centro e viceversa.
I setti trasversali sono fissati tra loro mediante tubi distanziatori premuti contro di essi da aste comuni (normalmente quattro). Tranne scopi tecnologici i divisori trasversali fungono anche da supporti intermedi per il fascio tubiero, impedendone la flessione durante posizione orizzontale apparato.
Uno dei mezzi di scambio termico si muove attraverso i tubi e l'altro si muove all'interno dell'alloggiamento tra i tubi. Nei tubi è consentito un mezzo più contaminato, nonché un mezzo con un coefficiente di trasferimento termico inferiore, poiché pulire la superficie esterna dei tubi è difficile e la velocità di movimento del mezzo nello spazio tra i tubi è inferiore che nei tubi.
Poiché le temperature dei mezzi di scambio termico sono diverse, il corpo e i tubi ricevono allungamenti diversi, il che porta a sollecitazioni aggiuntive negli elementi dello scambiatore di calore. Con una grande differenza di temperatura, ciò può portare alla deformazione e persino alla distruzione dei tubi e dell'alloggiamento, all'interruzione della densità di svasatura, ecc. Ecco perché Gli scambiatori di calore di tipo duro vengono utilizzati quando la differenza di temperatura tra i fluidi scambiati di calore non è superiore a 50°C.
Scambiatori di calore con compensatore a lente sull'alloggiamento (Fig. 8.3.3) sono utilizzati per ridurre lo stress termico nei dispositivi di tipo rigido. Tali scambiatori di calore hanno un compensatore a lente sul corpo, grazie alla deformazione del quale si riducono le forze termiche nel corpo e nei tubi. Questa riduzione è tanto maggiore quanto maggiore è il numero di lenti nel compensatore.
Scambiatori di calore a testa flottante (Fig. 8.3.5) ha trovato l'uso più diffuso. In questi dispositivi, un'estremità del fascio tubiero è fissata in una piastra tubiera collegata al corpo (nella figura a sinistra), e la seconda può muoversi liberamente rispetto al corpo quando la temperatura cambia nella lunghezza dei tubi. Ciò elimina le sollecitazioni termiche nella struttura e consente di lavorare con grandi differenze di temperatura nei mezzi di scambio termico. Inoltre è possibile effettuare la pulizia del fascio tubiero e del corpo dell'apparecchio, facilitando la sostituzione dei tubi del fascio. Tuttavia, la progettazione degli scambiatori di calore con testa flottante è più complessa e la testa flottante non è accessibile per l'ispezione durante il funzionamento del dispositivo.
Riso. 8.3.5. Scambiatore di calore a fascio tubiero con testa flottante:
1 – involucro; 2.3 – camere di ingresso e di uscita (coperchi); 4 – fascio tubiero; 5 – piastre tubiere; 6 – copertura testa flottante; 7 – partizioni; 8 – fascette per il fissaggio del coperchio; 9 – supporti; 10 – fondazione; 11 – divisori guida tra i tubi; 12 – supporto scorrevole del fascio tubiero; I, II – ingresso e uscita del liquido di raffreddamento del riscaldamento; III, IV – ingresso e uscita del flusso riscaldato.
I deflettori installati nella camera di distribuzione e nella testa flottante aumentano il numero di corse del fascio tubiero. Ciò consente di aumentare la velocità del flusso e il coefficiente di trasferimento del calore alla parete interna dei tubi.
Lo spazio tra i tubi dei dispositivi con testa flottante viene solitamente realizzato in un unico passaggio. Con due colpi, nel corpo viene installata una partizione longitudinale. In questo caso però è necessaria una guarnizione speciale tra la parete divisoria e l'alloggiamento. La superficie di scambio termico degli scambiatori a fascio tubiero può essere di 1200 m2 con lunghezze dei tubi da 3 a 9 m; la pressione condizionale raggiunge 6,4 MPa.
Scambiatori di calore con tubi a U (Fig. 8.3.6) hanno un fascio tubiero, i cui tubi sono piegati a forma di lettera latina u, ed entrambe le estremità sono fissate nella piastra tubiera, il che garantisce la libera estensione dei tubi indipendentemente dal corpo. Tali scambiatori di calore sono utilizzati per ipertensione. Il fluido inviato nei tubi deve essere sufficientemente pulito, poiché la pulizia della superficie interna dei tubi risulta difficoltosa.
Riso. 8.3.5. Scambiatore di calore a fascio tubiero con testa flottante.
Fig.8.3.6. Scambiatore di calore a fascio tubiero con tubi a U
A seconda del numero di partizioni longitudinali nell'alloggiamento e nelle scatole di distribuzione, gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono suddivisi in uno, due e multi-pass, sia nel tubo che nello spazio intertubale. Quindi, nella Fig. 8.3.2 lo scambiatore di calore è a doppio passaggio sia nel tubo che nello spazio tra i tubi, ottenuto installando divisori longitudinali 7 E 8.
scambiatori di calore del tipo "pipe-in-pipe".
A differenza dei dispositivi a fascio tubiero, in cui un fascio di diverse centinaia di tubi è posto in un involucro, in dispositivi di questo tipo ogni tubo ha il proprio involucro individuale (Fig. 8.3.7). Lo scambiatore di calore è assemblato da diverse sezioni simili collegate da collettori all'ingresso e all'uscita del liquido di raffreddamento. Tali dispositivi vengono utilizzati per il riscaldamento di prodotti petroliferi viscosi e altamente viscosi (olio diesel, olio combustibile, catrame).
I dispositivi “pipe-in-pipe” sono resi non separabili e pieghevoli. I primi sono utilizzati per fluidi che non producono depositi nello spazio intertubo, i cui tubi esterni sono collegati mediante tubi di saldatura. Le connessioni dei tubi interni di tali dispositivi possono essere rigide (gemelli di transizione 3 saldati ai tubi) e smontabili (gemelli sulle flange, come mostrato in figura). In un sistema rigido, lo scambiatore di calore può essere utilizzato per ambienti in cui la differenza di temperatura tra i tubi esterno ed interno non deve essere superiore a 50°C.
Riso. 8.3.7. Sezione di uno scambiatore di calore tubo in tubo non separabile a quattro passaggi:
1, 2 – tubi esterni ed interni; 3 – gemello rotante; I, II – ingresso e uscita del liquido di raffreddamento; III, IV – ingresso e uscita del flusso riscaldato.
Riso. 8.3.8. Sezione di uno scambiatore di calore guarnizionato a flusso singolo del tipo “pipe-in-pipe”:
1 – tubi esterni; 2 – tubazioni interne; 3 – copertura; 4 – gemelli rotanti; 5 – partizione; 6 – piastra tubiera; A – ingresso e uscita di un flusso più contaminato; B – ingresso e uscita di un flusso meno inquinato
I dispositivi pieghevoli “pipe-in-pipe” (Fig. 8.3.8) sono costituiti da sezioni in cui i tubi esterni 4 uniti da una copertura comune 3, serve per deviare il flusso del liquido refrigerante da un tubo esterno all'altro, e i tubi interni sono collegati tramite gemelli rotanti sulle flange all'interno di questo coperchio. La batteria di un apparato multiflusso può essere assemblata da tali sezioni se il flusso del refrigerante è elevato (10–200 t/h nel tubo e fino a 300 t/h nello spazio intertubo). Il vantaggio dei dispositivi smontabili “pipe-in-pipe” è che possono essere regolarmente puliti (come quelli a fascio tubiero) dai depositi e che i tubi interni o esterni possono essere sostituiti in caso di danni o corrosione.
In genere, nei dispositivi “pipe-in-pipe”, un flusso di refrigerante più contaminato viene consentito attraverso i tubi interni e uno meno contaminato viene diretto attraverso lo spazio intertubo.
Negli scambiatori di calore di tipo pieghevole, i tubi interni all'esterno possono avere alette per aumentare l'area di scambio termico e quindi aumentare l'efficienza del trasferimento di calore. Gli scambiatori di calore pieghevoli consentono la pulizia delle superfici esterne ed interne dei tubi, nonché l'utilizzo di tubi interni alettati. Ciò consente di aumentare significativamente la quantità di calore trasferito. La Figura 8.3.9 mostra i tubi alettati.
Riso. 8.3.9. Tubi alettati:
a - nervature saldate a forma di conca; b - costole arrotolate; c - nervature estruse; g - nervature saldate a forma di punta; d - costole zigrinate.
Contenuto della sezione
Uno scambiatore di calore a fascio tubiero (Fig. 4.9) è costituito da un involucro e un fascio di tubi fissati in piastre tubiere (pannelli) per creare canali di flusso. Di norma, allo spazio intertubo viene fornito meno refrigerante contaminato e ai tubi viene fornito più refrigerante contaminato. I coperchi delle camere di distribuzione e gli involucri che chiudono lo spazio intertubale sono dotati di raccordi per l'alimentazione e la rimozione dei liquidi refrigeranti.
Fig.4.9. Scambiatori di calore continui a fascio tubiero:
a – a passaggio singolo con griglie fissate rigidamente; b – con concentrico; c – con partizioni segmentali nello spazio intertubo; d – con compensatori di temperatura sul corpo; d – con testata inferiore flottante; e – con tubi a U; g – con tenuta premistoppa sulla testa flottante superiore; 1 – corpo o involucro; 2 – piastre tubiere; 3 – tubi; 4 – fondi e coperchi delle camere di distribuzione; 5, 6 – flange; 7 – supporti
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero vengono utilizzati per il riscaldamento e il raffreddamento di liquidi e gas, nonché per l'evaporazione e la condensazione di sostanze in vari processi tecnologici. In particolare vengono utilizzati come riscaldatori rigenerativi alimentare l'acqua, nei sistemi di trattamento dell'acqua, come radiatori dell'olio.
Ad un dato flusso di refrigerante G, kg/s e la velocità selezionata del suo movimento w, m/s, nei tubi il loro numero in un passaggio dello scambiatore di calore
N= 4G/(w r p D 2).
Superficie di scambio termico
F= pag D Mercoledì l nz,
Dove l- lunghezza di lavoro tubi; D cp è il loro diametro calcolato, pari a
D cp = 0,5 ( D n+ D V);
z- numero di corse dello spazio tubolare. La lunghezza consigliata dei tubi dello scambiatore di calore è 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000 e 9000 mm. Negli scambiatori di calore a fascio tubiero con una superficie fino a 300 m 2 - non più di 4000 mm.
Il posizionamento dei tubi nelle piastre tubiere viene effettuato lungo i vertici dei triangoli equilateri, lungo i cerchi concentrici o lungo i vertici dei quadrati. Il metodo più comune è la prima opzione (Fig. 4.10). Nella tabella è indicato il numero di tubi dell'apparecchio, in funzione del loro diametro, del diametro del corpo e del numero di corse nello spazio tubolare. 4.9 [7, 8].
Fig.4.10. Posizionamento dei tubi nella piastra tubiera:
a – lungo cerchi concentrici; b – lungo i vertici dei triangoli equilateri; c – scacchi; g – corridoio
Tabella 4.9. Il numero di tubi negli scambiatori di calore a fascio tubiero quando sono posizionati ai vertici di triangoli equilateri [7, 8]
| Diametro del dispositivo, | Diametro del tubo (esterno), mm | ||||
| 20 | 25 | 38 | |||
| Senso Unico | bidirezionale | Senso Unico | bidirezionale | Senso Unico | |
| 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) |
Nota: il numero di tubi per gli scambiatori di calore posizionati senza paraurti, quando i tubi vengono aggiunti su entrambi i lati di un esagono grande, è indicato tra parentesi.
I diametri ed i passi dei fori nelle piastre tubiere e nei diaframmi degli scambiatori di calore, quando i tubi sono posti ai vertici di un triangolo equilatero, sono determinati dal diametro esterno dei tubi (Tabella 4.10).
Tabella 4.10. Diametri dei fori nelle piastre tubiere e nei diaframmi degli scambiatori di calore a fascio tubiero [8]
| Diametro esterno | Diametri dei fori D, mm | Passo tra i fori, mm | |
| nella griglia | nel setto | ||
| 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 |
Quando si svasano i tubi, fare un passo S= (l.3¸1.6) D n, durante la saldatura S= l,25 D N. Spessore minimo: per grigliato in acciaio d p min = 5 + 0,125 D n, rame d p min = =10 + 0,2 D n Lo spessore della griglia viene controllato calcolandone la resistenza, tenendo conto del suo indebolimento dovuto ai fori e del metodo di posizionamento dei tubi.
Diametro interno dell'involucro dello scambiatore di calore a passaggio singolo D V = s(b – 1) + 4D né D in = l,l S\(\sqrt(n)\) ; multipassaggio - Dâ = l,l s \(\sqrt(n/\psi )\), dove b è il numero di tubi sulla diagonale di un esagono grande; \(\psi\)– fattore di riempimento piastra tubiera pari a 0,6 - 0,8.
Il valore calcolato del diametro interno della cassa viene arrotondato al più vicino tra le seguenti serie: 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800 e 4000 mm. È possibile realizzare involucri cilindrici dei dispositivi tubi di acciaio con diametri esterni 159, 219, 273, 325, 377, 426, 480, 530, 720, 820, 920 e 1020 mm.
Per gli scambiatori di calore senza divisori, l'area della sezione trasversale attiva dello spazio tra i tubi è \((f)_(\text(mt))=\frac(\pi )(4)\left((D) _(c)^(2)-(\text (nd))_(n)^(2)z\right)\text(.)\)
Se F MT > F, Dove F- il valore calcolato della sezione trasversale attiva dello spazio dell'anello, quindi lo spazio dell'anello viene diviso per partizioni per il numero di tratti io = F mt/ F. Si consiglia di prendere il numero di corse nello spazio tra i tubi dalle serie 1, 2, 3, 4, 6. Per uno scambiatore di calore in cui lo spazio tra i tubi è suddiviso in io passaggi mediante partizioni segmentali trasversali, una sezione ridotta, dalla cui area viene calcolata (specificata) la velocità del liquido di raffreddamento nello spazio intertubo,
\((f)_(\text(pr))=(f)_(\text(mt))(l)_(c)\phi /(L)_(\text(eq)),\)
Dove l c – distanza tra le partizioni del segmento; j – coefficiente che tiene conto del restringimento della sezione trasversale attiva dello spazio dell'anello\[\phi =\frac(1-(d)_(n)/s)(1-\mathrm(0.9)((d) _(n)/s ())^(2));\]
l eq = l c+ D alle 4 B /3 – lunghezza equivalente del percorso del refrigerante; B - distanza dal bordo della partizione del segmento al corpo del dispositivo, B= (0,2¸0,4) D V.
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero per uso generale sono realizzati in acciaio al carbonio o inossidabile con una superficie di scambio termico da 1 a 2000 m 2 per una pressione nominale fino a 6,4 MPa. Strutturalmente, sono divisi nelle tipologie mostrate in Fig. 4.9. I principali parametri e dimensioni degli scambiatori di calore a fascio tubiero sono riportati nella tabella. 4.11 – 4.16.
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero del tipo TN (con griglie fisse) e TK (con compensatori lenti sull'involucro) sono realizzati orizzontalmente e verticalmente in acciaio al carbonio (Fig. 4.11). Gli scambiatori di calore di tipo TH vengono utilizzati per riscaldare e raffreddare fluidi liquidi e gassosi con temperature da – da 30°C a + 350°C per pressione nominale da 0,6 a 6,4 MPa.
Fig.4.11. Blocco di due scambiatori di calore a fascio tubiero
Quando la differenza di temperatura tra i refrigeranti è superiore a 50°C, si consiglia di utilizzare scambiatori di calore del tipo a collettore progettati per una pressione di esercizio non superiore a 2,5 MPa.
Gli scambiatori di calore dei tipi TN, TK e TP, realizzati in acciaio al carbonio e destinati ad ambienti esplosivi o tossici, a seconda della temperatura, devono essere autorizzati a funzionare a pressione ridotta secondo [8]. A temperature del liquido di raffreddamento superiori a 400 o C è necessario utilizzare scambiatori di calore in acciaio legato.
I parametri principali degli scambiatori di calore con costruzione saldata sono riportati nella tabella. 4.13 e 4.14.
I tubi per gli scambiatori di calore vengono selezionati in base alle condizioni operative e all'aggressività dell'ambiente. Per gli scambiatori di calore standard vengono utilizzati tubi in acciaio al carbonio 10 o 20, acciaio resistente alla corrosione OX18N10T e ottone LOMsh 70-1-0,06. Il posizionamento dei tubi nelle griglie viene effettuato ai vertici dei triangoli equilateri.
Tabella 4.11. Caratteristiche tecniche degli scaldacqua acqua-acqua, GOST 27590-88 e OST 34-588-68
| Designazione | Diametri esterno ed interno del corpo D N/ D locanda, mm | Lunghezza del riscaldatore con rulli | Numero di tubi | Superficie riscaldamento F, m 2 |
Area della sezione trasversale libera, m2 | |
| tubi | spazio anulare F mt | |||||
| 01 OST 34-558-68 02OST 34-558-68 |
57/50 | 2220 | 4 | 0,37 | 0,00062 | 0,00116 |
| 03OST 34-558-68 04OST 34-558-68 |
76/69 | 2300 | 7 | 0,65 | 0,00108 | 0,00233 |
| 05OST 34-558-68 06OST 34-558-68 |
89/82 | 2340 | 12 | 1,11 | 0,00185 | 0,00287 |
| 07OST 34-558-68 08OST 34-558-68 |
114/106 | 2424 | 19 | 1,76 | 0,00293 | 0,005 |
| 09OST 34-558-68 10OST 34-558-68 |
168/158 | 2620 | 37 | 3,4 | 0,0067 | 0,0122 |
| 11OST 34-558-68 12OST 34-558-68 |
219/207 | 2832 | 64 | 5,89 | 0,00985 | 0,02079 |
| 13OST 34-558-68 14OST 34-558-68 |
273/259 | 3032 | 109 | 10 | 0,01679 | 0,03077 |
| 15OST 34-558-68 16OST 34-558-68 |
325/309 | 3232 | 151 | 13,8 | 0,02325 | 0,01464 |
| 17OST 34-558-68 18OST 34-558-68 |
377/359 | 3430 | 216 | 19,8 | 0,03325 | 0,05781 |
| 19OST 34-558-68 20OST 34-558-68 |
426/408 | 3624 | 283 | 25,8 | 0,04356 | 0,07191 |
| 21OST 34-558-68 22OST 34-558-68 |
530/512 | 3552 | 450 | 41 | 0,06927 | 0,11544 |
| 26OST 34-588-68 27OST 34-583-68 |
57/50 | 2220 | 4 | 0,36 | 0,00062 | 0,00116 |
| 28OST 34-588-68 29OST 34-588-68 |
76/69 | 2300 | 7 | 0,64 | 0,00108 | 0,00233 |
| 30OST 34-588-68 31OST 34-588-68 |
89/82 | 2340 | 12 | 1,1 | 0,00185 | 0,00287 |
| 32OST 34-588-68 33OST 34-588-68 |
114/106 | 2424 | 19 | 1,74 | 0,00293 | 0,005 |
| 34OST 34-588-68 35OST 34-588-68 |
168/158 | 2620 | 37 | 3,39 | 0,0057 | 0,0122 |
| 36OST 34-588-68 37OST 34-588-68 |
219/207 | 2832 | 64 | 5,85 | 0,00985 | 0,02079 |
| 38OST 34-588-68 39OST 34-588-68 |
273/259 | 3032 | 109 | 9,9 | 0,01679 | 0,03077 |
| 40OST 34-588-68 41OST 34-588-68 |
325/309 | 3232 | 151 | 13,7 | 0,02325 | 0,04454 |
| 42OST 34-588-68 43OST 34-588-68 |
377/359 | 3430 | 216 | 19,6 | 0,03325 | 0,05781 |
| 44OST 34-588-68 45OST 34-588-68 |
426/408 | 3624 | 283 | 25,5 | 0,04356 | 0,071191 |
| 46OST 34-588-68 47OST 34-588-68 |
530/512 | 3552 | 450 | 40,6 | 0,06927 | 0,11544 |
Tabella 4.12. Caratteristiche tecniche del vapore-acqua orizzontale
riscaldatori, GOST 28679-90, OST 34-351-68, OST 34-352-68,
OST 34-376-68 e OST 34-577-68
| Designazione | Diametri esterno ed interno del corpo D N/ D locanda, mm | Lunghezza per tubo | Numero di mosse | Numero di tubi | Dato il numero di tubi in una fila verticale M | Superficie riscaldamento F, |
Area della sezione trasversale libera, m2 | |
| spazio intertubo | un colpo di tubi | |||||||
| 01 OST 34-531-68 02OST 34-531-68 03 OST 34-531-68 04OST 34-531-68 05OST 34-531-68 06 OST 34-531-68 07OST 34-531-68 08OST 34-531-68 09OST 34-531-68 |
325/309 | 3000 | 2 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0052 |
| 11OST 34-531-68 12OST 34-531-68 13OST 34-531-68 14OST 34-531-68 15OST 34-531-68 16OST 34-531-68 17OST 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 03OST 34-532-68 04OST 34-532-68 05OST 34-532-68 06OST 34-532-68 07OST 34-532-68 08OST 34-532-68 09OST 34-532-68 |
325/309 | 3000 | 4 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0026 |
| 01 OST 34-576-68 02OST 34-576-68 03OST 34-576-68 04OST 34-576-68 05OST 34-576-68 06OST 34-576-68 07OST 34-576-68 08OST 34-576-68 09OST 34-576-68 |
325/309 | 3000 | 2 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0052 |
| 11OST 34-576-68 12OST 34-576-68 13OST 34-576-68 14OST 34-576-68 15OST 34-576-68 16OST 34-576-68 17OST 34-576-68 |
325/309 | 2000 | 2 | 68 | 8,5 | 6,3 | 0,061 | 0,0052 |
| 01 OST 34-577-68 02OST 34-577-68 03OST 34-577-68 04OST 34-577-68 05OST 34-577-68 06OST 34-577-68 07OST 34-577-68 08OST 34-577-68 09OST 34-577-68 |
325/309 | 3000 | 4 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0026 |
Le piastre tubiere degli scambiatori di calore con diametro dell'involucro da 600 a 1200 mm, destinati ad ambienti aggressivi, sono costituite da due strati di acciaio: VMStZsp insieme a Kh18N10T o 16GS insieme a Kh18N10T.
Gli scambiatori di calore dei tipi TN e TK possono essere assemblati in blocchi costituiti da più dispositivi orizzontali. Il numero di dispositivi nel blocco e le dimensioni complessive sono presi in base all'area totale della superficie di scambio termico [8].
Gli scambiatori di calore con testa flottante (Fig. 4.3 e 4.12) vengono utilizzati per riscaldare o raffreddare fluidi liquidi e gassosi entro temperature di esercizio da – da 30 a +450 °C e pressione nominale da 1,6 a 6,4 MPa nel tubo o nello spazio tra i tubi. I parametri principali degli scambiatori di calore verticali e orizzontali sono riportati nella tabella. 4.12, 4.13 e 4.15. L'involucro, la camera di distribuzione e i coperchi sono realizzati in acciaio VMStZsp o acciaio 16GS. A seconda dello scopo del dispositivo, vengono utilizzati tubi in acciaio 20 o lega AMg2M. Per i condensatori vengono utilizzati tubi in ottone LOMsh 70-1-0,06 o LAMsh 77-2-0,06. Per il riscaldamento o il raffreddamento di fluidi aggressivi vengono utilizzati tubi in acciaio X5M o acciaio resistente alla corrosione OX18N10T. In questo caso le piastre tubiere sono realizzate in acciaio 16GS oppure in due strati di acciai 16GS e X18X10T.
Fig.4.12. Scambiatore di calore a fascio tubiero con testa flottante:
1 – coperchio della camera di distribuzione; 2 – camera di distribuzione; 3 – involucro; 4 – tubi; 5 – copertura dell'involucro; 6 – copertura testa flottante; 7 – sostegno
Fig.4.13. Scambiatore di calore a fascio tubiero con tubi a U:
1 – coperchio della camera di distribuzione; 2 – involucro; 3 – Tubi a U; 4 – sostegno
Gli scambiatori di calore con tubi a forma di U (Fig. 4.13) vengono utilizzati in condizioni di scambio di calore a temperature ambiente operative da –30 a +450 °C. Gli scambiatori di calore standard sono realizzati con diametro dell'involucro da 325 a 1400 mm e parametri caratteristici indicati in tabella. 4.16. L'utilizzo di scambiatori di calore con tubi ad U è regolato dalla pressione nominale, che per ambienti neutri e non esplosivi varia da 1,6 a 6,4 MPa. Negli scambiatori di calore con una temperatura del fluido compresa tra 100 e 450 °C, la pressione operativa viene ridotta entro i limiti specificati in [8]. L'involucro e la camera di distribuzione sono generalmente realizzati in acciaio VMStZps o 16GS. I tubi dello scambiatore di calore sono realizzati in acciaio 20 e nei condensatori in lega AMg2M.
I calcoli per la resistenza degli elementi strutturali degli scambiatori di calore in acciaio al carbonio o legato vengono eseguiti in conformità con i requisiti [9].
Scambiatori di calore Il sistema “pipe in pipe” (Fig. 4.14) viene utilizzato per riscaldare e raffreddare liquidi a pressioni fino a 2,5 MPa e temperature fino a +450°C. In base alla progettazione, i dispositivi si distinguono in a struttura rigida saldata (tipo TT), con guarnizioni su una o entrambe le estremità dei tubi (tipo TT-S) e con tubi alettati (tipo TT-R). I principali parametri e dimensioni degli scambiatori di calore sono riportati nella tabella. 4.17. Sono realizzati con tubi laminati massicci. Il materiale del tubo è acciaio al carbonio o inossidabile.
Fig.4.14. Scambiatore di calore tubo in tubo:
1 – tubo interno; 2 – tubo esterno; 3 - Kalach
Coerente e collegamento parallelo dispositivi separati “pipe-in-pipe” permettono di realizzare scambiatori di calore con superficie da 1 a 250 m 2. La semplicità della progettazione di dispositivi di questo tipo consente loro di essere fabbricati nelle officine di riparazione delle imprese.
Tabella 4.13. Scambiatori di calore a fascio tubiero con struttura saldata con piastre tubiere fisse e scambiatori di calore a fascio tubiero con compensatore di temperatura sull'involucro [8]
| Diametro Ah D pollici / mm |
Dav-le- | Dimensioni | Quantità | Superficie di scambio termico dell'apparecchio, m 2, con lunghezza del tubo, mm | Area della sezione trasversale un colpo attraverso i tubi, m 2 10 2 |
Area di flusso, m 2 .I0 2 | |||||
| 2000 | 3000 | 4000 | 6000 | 9000 | Nella rientranza | Fra partizione |
|||||
| 20×2 | 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 | |||||
Tabella 4.14. Scambiatori di calore a fascio tubiero [8]
| Principali parametri e dimensioni | Standard per tipologia | ||||
| TN | TK | TPTU | TS | ||
| 1-2000 | 10-1250 10-1400 | 10-315 | |||
| Pressione condizionale nel tubo o nello spazio anulare 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 | |
| Diametro cassa, mm: esterno (se realizzato con tubi) interno (se realizzato in lamiera |
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; | ||
| Diametro esterno e spessore spessore della parete di scambio termico tubi, mm |
(16X1,6); 20X2; 25X2; 25X2,5; 38X2; (38X3); |
20X2; 25X2; 25×2.5 | |||
| Lunghezza dei tubi di scambio termico, mm | 1000; 1500; 2000; 3000;
4000; 6000; 9000 |
3000; 6000; 9000 | |||
| Schema e fase di posizionamento tubi di scambio termico in piastre tubiere, mm |
Ai vertici dei triangoli equilateri: 21 per tubi diametro 16 |
Lungo i vertici di quadrati o triangoli equilateri: 26 per tubi diametro 20 |
|||
Tabella 4.15. Scambiatori di calore a fascio tubiero con testa flottante [8]
| Diametro cassa mm | Diametro del tubo, mm | Numero di corse del tubo | Superficie di scambio termico, m 2, con lunghezza del tubo, mm, | Piazza accettabile una mossa attraverso i tubi, m 2×10 3, nella loro ubicazione |
Zona posto di controllo sezioni, m 2 -10 3, quando si posizionano i tubi |
|||||||||
| lungo le cime piazza |
lungo i vertici del triangolo | lungo i vertici del quadrato | lungo i vertici del triangolo | |||||||||||
| 3000 | 6000 | 9000 | 6000 | 9000 | lungo i vertici del quadrato | lungo i vertici del triangolo | nel ritaglio partizioni |
tra ri- città |
Nel ritaglio partizioni |
tra partizioni | ||||
| 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 | ||
Tabella 4.16. Scambiatori di calore a fascio tubiero con forma a U
tubi [8]
| rowspan="3"| Diametro | Dia- | Superficie di scambio termico, m 2, con lunghezza del tubo, mm, e la loro posizione nelle griglie |
rowspan="3" | L'area di flusso di un passaggio attraverso i tubi, m 2 io 3, nella loro posizione | Zona posto di controllo sezioni, m 2 I0 3, tubi nella loro posizione |
|||||||||
| lungo i vertici del quadrato | lungo i vertici del triangolo | lungo i vertici del quadrato | lungo i vertici del triangolo | ||||||||||
| 3000 | 6000 | 9000 | 6000 | 9000 | Di vertici del quadrato |
lungo le cime triangolo |
in te- taglio del setto |
Inter- fai nepe-gorod-kami |
in te- reze pere-gorodki |
Inter- fare ri-città |
|||
| 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 | |
Tabella 4.17. Scambiatori di calore del tipo “pipe-in-pipe” [ 8 ]
| Parametri principali (Fig. 4.19) | Dispositivi | ||||
| pieghevoli a singolo e doppio flusso di piccole dimensioni |
monoflusso non separabile di piccole dimensioni |
collassabile in linea |
non separabile in linea |
multiplo pieghevole in linea |
|
| Diametro esterno del calore tubi di scambio, mm |
25, 38, 48, 57 | 76, 89, 108, 133, 159 | 38, 48, 57 | ||
| Diametro esterno dei tubi di rivestimento, mm | 57, 76, 89, 108 | 108, 133, 159, 219 | 89, 108 | ||
| Lunghezza dei tubi di rivestimento, m | 1,5; 3,0; 6,0; 4,5 | 4,5; 6,0; | 6,0; 9,0; | 3,0; 6,0; | |
| Superficie di scambio termico, m2 | 0,5–5,0 | 0,1–1,0 | 5,0–18,0 | 1,5–6,0 | 5,0–93,0 |
| L'area delle sezioni di passaggio è niy, m 2 .I0 4: all'interno degli scambiatori di calore scambiatori di calore esterni |
2,5–35,0 | 2,5–17,5 | 50–170 | 45–170 | 35–400 |
| Pressione condizionale, MPa: all'interno degli scambiatori di calore scambiatori di calore esterni |
6,4; 10,0; | ||||
| 6,4; 10,0; | 1,6; 4,0 | 1,6; 4,0 | 1,6; 4,0 | ||
