Įvairios paskirties korpusiniai ir vamzdiniai bei talpiniai šilumokaičiai

Plokštelinis šilumokaičio blokas, sumontuotas ir paruoštas darbui, yra mažo dydžio ir aukštas lygis produktyvumas. Taip, konkrečiai darbinis paviršius toks įrenginys gali siekti 1500 m 2 /m 3. Tokių prietaisų konstrukcijoje yra gofruotų plokščių rinkinys, kurios viena nuo kitos atskirtos tarpinėmis. Tarpinės sudaro sandarius kanalus. Tarpu tarp ertmių teka šilumą išskirianti terpė, o ertmių viduje yra šilumą sugerianti terpė arba atvirkščiai. Plokštės montuojamos ant strypo rėmo ir yra sandariai išdėstytos viena kitos atžvilgiu.

Kiekvienoje plokštėje yra toks tarpiklių rinkinys:

  • perimetro tarpiklis, ribojantis aušinimo skysčio kanalą ir dvi angas jo įleidimo ir išleidimo angai;
  • dvi mažos tarpinės, kurios izoliuoja kitas dvi kampines angas antrojo aušinimo skysčio pratekėjimui.

Taigi dizainas turi keturis atskirus kanalus, skirtus dviejų terpių, dalyvaujančių šilumos mainų procesuose, įėjimui ir išėjimui. Šio tipo įrenginiai gali paskirstyti srautus visais kanalais lygiagrečiai arba nuosekliai. Taigi, jei reikia, kiekvienas srautas gali pereiti visus kanalus arba konkrečias grupes.

Šio tipo prietaisų pranašumai apima šilumos mainų proceso intensyvumą, kompaktiškumą ir galimybę visiškai išardyti įrenginį valymui. Trūkumai apima būtinybę kruopščiai surinkti, kad būtų išlaikytas sandarumas (dėl daugybės kanalų). Be to, šios konstrukcijos trūkumai yra medžiagų, iš kurių gaminamos tarpinės, polinkis į koroziją ir ribota šiluminė varža.

Tais atvejais, kai šildymo paviršius gali būti užterštas vienu iš aušinimo skysčių, naudojami įrenginiai, kurių konstrukciją sudaro poromis suvirintos plokštės. Jei šildomo paviršiaus užteršimas neįtraukiamas iš abiejų aušinimo skysčių, suvirintas nenuimamas šilumokaičiai (pvz., prietaisas su banguotais kanalais ir kryžminiu aušinimo skysčių judėjimu).

Plokštelinio šilumokaičio veikimo principas

Plokštelinis šilumokaitis dyzeliniam kurui

vardas Karšta pusė Šalta pusė
Sunaudojimas (kg/val.) 37350,00 20000,00
Įleidimo temperatūra (°C) 45,00 24,00
Išleidimo temperatūra (°C) 25,00 42,69
Slėgio praradimas (baras) 0,50 0,10
Šilumos perdavimas (kW) 434
Termodinaminės savybės: Dyzelinis kuras Vanduo
Savitasis svoris (kg/m³) 826,00 994,24
2,09 4,18
Šilumos laidumas (W/m*K) 0,14 0,62
Vidutinis klampumas (mPa*s) 2,90 0,75
Klampumas prie sienos (mPa*s) 3,70 0,72
Įleidimo vamzdis B4 F3
Išleidimo vamzdis F4 B3
Rėmo / plokštės dizainas:
2 x 68 + 0 x 0
Lėkščių išdėstymas (praėjimas*kanalas) 1 x 67 + 1 x 68
Plokščių skaičius 272
324,00
Plokštės medžiaga 0,5 mm AL-6XN
NITRILAS / 140
150,00
16.00 / 22.88 PED 97/23/EB, Kat II, Modul Al
16,00
Rėmo tipas / apdaila IS Nr. 5 / C2 kategorija RAL5010
DN 150 Flanšas St.37PN16
DN 150 Flanšas St.37PN16
Skysčio tūris (l) 867
Rėmo ilgis (mm) 2110
Maksimalus plokščių skaičius 293

Plokštelinis šilumokaitis žaliai naftai

vardas Karšta pusė Šalta pusė
Sunaudojimas (kg/val.) 8120,69 420000,00
Įleidimo temperatūra (°C) 125,00 55,00
Išleidimo temperatūra (°C) 69,80 75,00
Slėgio praradimas (baras) 53,18 1,13
Šilumos perdavimas (kW) 4930
Termodinaminės savybės: Garai Žalias aliejus
Savitasis svoris (kg/m³) 825,00
Savitoji šiluminė talpa (kJ/kg*K) 2,11
Šilumos laidumas (W/m*K) 0,13
Vidutinis klampumas (mPa*s) 20,94
Klampumas prie sienos (mPa*s) 4,57
Užterštumo laipsnis (m²*K/kW) 0,1743
Įleidimo vamzdis F1 F3
Išleidimo vamzdis F4 F2
Rėmo / plokštės dizainas:
Lėkščių išdėstymas (praėjimas*kanalas) 1 x 67 + 0 x 0
Lėkščių išdėstymas (praėjimas*kanalas) 2 x 68 + 0 x 0
Plokščių skaičius 136
Faktinis šildymo paviršius (m²) 91.12
Plokštės medžiaga 0,6 mm AL-6XN
Tarpiklio medžiaga / Maks. tempą. (°C) VITON / 160
Maks. projektinė temperatūra(C) 150,00
Maks. darbinis slėgis / bandymas. (baras) 16.00 / 22.88 PED 97/23/EB, Kat III, Modul B+C
Maks. slėgio skirtumas (bar) 16,00
Rėmo tipas / apdaila IS Nr. 5 / C2 kategorija RAL5010
Karštos šoninės jungtys DN 200 Flanšas St.37PN16
Šaltosios pusės jungtys DN 200 Flanšas St.37PN16
Skysčio tūris (l) 229
Rėmo ilgis (mm) 1077
Maksimalus plokščių skaičius 136

Plokštelinis šilumokaitis

vardas Karšta pusė Šalta pusė Sunaudojimas (kg/val.) 16000,00 21445,63 Įleidimo temperatūra (°C) 95,00 25,00 Išleidimo temperatūra (°C) 40,00 45,00 Slėgio praradimas (baras) 0,05 0,08 Šilumos perdavimas (kW) 498 Termodinaminės savybės: Azeotropinis mišinys Vanduo Savitasis svoris (kg/m³) 961,89 993,72 Savitoji šiluminė talpa (kJ/kg*K) 2,04 4,18 Šilumos laidumas (W/m*K) 0,66 0,62 Vidutinis klampumas (mPa*s) 0,30 0,72 Klampumas prie sienos (mPa*s) 0,76 0,44 Užterštumo laipsnis (m²*K/kW) Įleidimo vamzdis F1 F3 Išleidimo vamzdis F4 F2 Rėmo / plokštės dizainas: Lėkščių išdėstymas (praėjimas*kanalas) 1 x 29 + 0 x 0 Lėkščių išdėstymas (praėjimas*kanalas) 1 x 29 + 0 x 0 Plokščių skaičius 59 Faktinis šildymo paviršius (m²) 5,86 Plokštės medžiaga 0,5 mm AL-6XN Tarpiklio medžiaga / Maks. tempą. (°C) VITON / 140 Maks. projektinė temperatūra (C) 150,00 Maks. darbinis slėgis / bandymas. (baras) 10.00 / 14.30 PED 97/23/EB, Kat II, Modul Al Maks. slėgio skirtumas (bar) 10,00 Rėmo tipas / apdaila IG Nr. 1 / C2 kategorija RAL5010 Karštos šoninės jungtys DN 65 Flanšas St.37PN16 Šaltosios pusės jungtys DN 65 Flanšas St.37PN16 Skysčio tūris (l) 17 Rėmo ilgis (mm) 438 Maksimalus plokščių skaičius 58

Propano plokštelinis šilumokaitis

vardas Karšta pusė Šalta pusė
Sunaudojimas (kg/val.) 30000,00 139200,00
Įleidimo temperatūra (°C) 85,00 25,00
Išleidimo temperatūra (°C) 30,00 45,00
Slėgio praradimas (baras) 0,10 0,07
Šilumos perdavimas (kW) 3211
Termodinaminės savybės: Propanas Vanduo
Savitasis svoris (kg/m³) 350,70 993,72
Savitoji šiluminė talpa (kJ/kg*K) 3,45 4,18
Šilumos laidumas (W/m*K) 0,07 0,62
Vidutinis klampumas (mPa*s) 0,05 0,72
Klampumas prie sienos (mPa*s) 0,07 0,51
Užterštumo laipsnis (m²*K/kW)
Įleidimo vamzdis F1 F3
Išleidimo vamzdis F4 F2
Rėmo / plokštės dizainas:
Lėkščių išdėstymas (praėjimas*kanalas) 1 x 101 + 0 x 0
Lėkščių išdėstymas (praėjimas*kanalas) 1 x 102 + 0 x 0
Plokščių skaičius 210
Faktinis šildymo paviršius (m²) 131,10
Plokštės medžiaga 0,6 mm AL-6XN
Tarpiklio medžiaga / Maks. tempą. (°C) NITRILAS / 140
Maks. projektinė temperatūra (C) 150,00
Maks. darbinis slėgis / bandymas. (baras) 20.00 / 28.60 PED 97/23/EB, Kat IV, Modul G
Maks. slėgio skirtumas (bar) 20,00
Rėmo tipas / apdaila IS Nr. 5 / C2 kategorija RAL5010
Karštos šoninės jungtys DN 200 Flanšas AISI 316 PN25 DIN2512
Šaltosios pusės jungtys DN 200 Flanšas AISI 316 PN16
Skysčio tūris (l) 280
Rėmo ilgis (mm) 2107
Maksimalus plokščių skaičius 245

Plokštelinių šilumokaičių aprašymas

Specifinis šio įrenginio darbinis paviršius gali siekti 2000 m2/m3 Tokių konstrukcijų privalumai:

  • šilumos mainų tarp trijų ar daugiau aušinimo skysčių galimybė;
  • mažas svoris ir tūris.

Struktūriškai plokšteliniai šilumokaičiai susideda iš plonų plokščių, tarp kurių yra gofruoti lakštai. Šie lakštai yra lituojami prie kiekvienos plokštės. Taigi aušinimo skystis yra padalintas į mažus srautus. Prietaisą gali sudaryti bet koks plokščių skaičius. Aušinimo skysčiai gali judėti:

  • tiesioginis srautas;
  • skersinis srautas.

Yra šie šonkaulių tipai:

  • gofruotas (gofruotas), formuojantis banguotą liniją išilgai srauto;
  • nenutrūkstami šonkauliai, t.y. pasislinkę vienas kito atžvilgiu;
  • pleiskanojantys šonkauliai, t.y. turintis viena ar skirtingomis kryptimis sulenktus plyšius;
  • dygliuotas, t.y. pagaminta iš vielos, kuri gali būti išdėstyta šaškių lentos arba koridoriaus raštu.

Sluoksniuoti briaunoti šilumokaičiai naudojami kaip regeneraciniai šilumokaičiai.

Blokiniai grafito šilumokaičiai: aprašymas ir pritaikymas

Šilumokaičiai, pagaminti iš grafito, pasižymi šiomis savybėmis:

  • didelis atsparumas korozijai;
  • didelis šilumos laidumo lygis (gali siekti iki 100 W/(m K)

Dėl šių savybių šio tipo šilumokaičiai yra plačiai naudojami chemijos pramonė. Plačiausiai naudojami blokiniai grafito įtaisai, kurių pagrindinis elementas yra gretasienio formos grafito blokas. Blokas turi nesikertančias skylutes (vertikalias ir horizontalias), kurios skirtos aušinimo skysčiams judėti. Blokinio grafito šilumokaičio konstrukcijoje gali būti vienas ar keli blokai. Per horizontalias bloko angas yra dvipusis aušinimo skysčio judėjimas, kuris įmanomas dėl šoninio metalinės plokštės. Aušinimo skystis, judantis per vertikalias angas, atlieka vieną ar du judesius, kuriuos lemia dangtelių konstrukcija (viršuje ir apačioje). Šilumokaičiuose su padidintais šoniniais paviršiais vertikaliai judantis aušinimo skystis gali praeiti du ar keturis kartus.

Grafitinis šilumokaitis, impregnuotas fenolio polimeru, žiedinio bloko tipo, kurio šilumokaičio paviršius 320 m 2

Žiedinio bloko tipo grafito šilumokaitis H2SO4

Specifikacijos:

Aušintuvas
vardas Matmenys Karšta pusė Šalta pusė
Įėjimas Išeiti Įėjimas Išeiti
trečiadienį H2SO4 (94 %) Vanduo
Vartojimas m³/val 500 552,3
Darbinė temperatūra °C 70 50 28 40
Fizik. Savybės
Tankis g/cm³ 1,7817 1,8011 1
Specifinė šiluma kcal/kg °C 0,376 0,367 1
Klampumas cP 5 11,3 0,73
Šilumos laidumas kcal/hm°C 0,3014 0,295 0,53
Sugerta šiluma kcal/val 6628180
Pataisytas vidutinės temperatūros skirtumas °C 25,8
Slėgio kritimas (leistinas/apskaičiuotas) kPa 100/65 100/45
Šilumos perdavimo koeficientas kcal/hm²°C 802,8
Taršos faktorius kcal/hm²°C 5000 2500
Projektavimo sąlygos
Projektinis slėgis baras 5 5
Apskaičiuota temperatūra °C 100 50
Specifikacijos/medžiagos
Reikalingas šilumos perdavimo paviršiaus plotas 320
Tarpinės, medžiagos teflonas (fluoroplastas)
Blokai, medžiaga Grafitas, impregnuotas fenolio-aldehido polimeru
Matmenys (skersmuo × ilgis) mm 1400*5590
Kanalo vidinis skersmuo, ašinis / radialinis 20mm/14mm
Praėjimų skaičius 1 1
Blokų skaičius 14

Grafitinis šilumokaitis titano dioksido hidrato suspensijai ir sieros rūgšties tirpalui

Specifikacijos:

vardas Matmenys Karšta pusė Šalta pusė
Įėjimas Išeiti Įėjimas Išeiti
trečiadienį Titano dioksido hidrato ir 20 % H2SO4 suspensija Vanduo
Vartojimas m³/val 40 95
Darbinė temperatūra °C 90 70 27 37
Darbinis slėgis baras 3 3
Šilumos perdavimo paviršius 56,9
Fizinės savybės
Tankis kg/m³ 1400 996
Specifinė šiluma kJ/kg∙°C 3,55 4,18
Šilumos laidumas W/m∙K 0,38 0,682
Dinaminis klampumas bendra įmonė 2 0,28
Atsparumas karščiui užteršimui W/m²∙K 5000 5000
Slėgio kritimas (apskaičiuotas) baras 0,3 0,35
Šilumos mainai kW 1100
Vidutinis temperatūros skirtumas OS 47,8
Šilumos perdavimo koeficientas W/m²∙K 490
Projektavimo sąlygos
Projektinis slėgis baras 5 5
Apskaičiuota temperatūra °C 150 150
Medžiagos
Tarpinės PTFE
korpusas Anglinio plieno
Blokai Fenoline derva impregnuotas grafitas

Šilumos vamzdžiai chemijos pramonei

Šilumos vamzdis yra perspektyvus įrenginys, naudojamas chemijos pramonėje šilumos perdavimo procesams intensyvinti. Šilumos vamzdis yra visiškai sandarus bet kokio skerspjūvio profilio vamzdis, pagamintas iš metalo. Vamzdžio korpusas išklotas akyta kapiliarine medžiaga (dagtis), stiklo pluoštu, polimerais, porėtais metalais ir kt. Tiekiamas aušinimo skysčio kiekis turi būti pakankamas dagčiui impregnuoti. Maksimali darbinė temperatūra svyruoja nuo bet kokios žemos iki 2000 °C. Kaip aušinimo skystis naudojamas:

  • metalai;
  • aukštos temperatūros organiniai skysčiai;
  • išlydytos druskos;
  • vanduo;
  • amoniakas ir kt.

Viena vamzdžio dalis yra šilumos šalinimo zonoje, likusi dalis garų kondensacijos zonoje. Pirmoje zonoje susidaro aušinimo skysčio garai, antroje zonoje jie kondensuojasi. Dėl dagčio kapiliarinių jėgų veikimo kondensatas grįžta į pirmąją zoną. Daugybė garinimo centrų prisideda prie skysčio perkaitimo sumažėjimo virimo metu. Tuo pačiu metu šilumos perdavimo koeficientas garuojant žymiai padidėja (nuo 5 iki 10 kartų). Šilumos vamzdžio galios indikatorius nustatomas pagal kapiliarinį slėgį.

Regeneratoriai

Regeneratorius turi korpusą, apvalaus arba stačiakampio skerspjūvio. Šis korpusas pagamintas iš lakštinio metalo arba plyta, atsižvelgiant į eksploatacijos metu palaikomą temperatūrą. Į įrenginio vidų įdedamas sunkus užpildas:

  • plyta;
  • šamotas;
  • gofruotas metalas ir kt.

Regeneratoriai, kaip taisyklė, yra suporuoti įrenginiai, todėl per juos vienu metu teka šaltos ir karštos dujos. Karštos dujos perduoda šilumą purkštukui, o šaltos dujos ją priima. Darbo ciklas susideda iš dviejų laikotarpių:

  • purkštuko pašildymas;
  • purkštukų aušinimas.

Plytų antgalį galima išdėstyti kita tvarka:

  • koridoriaus tvarka (sudaro tiesių lygiagrečių kanalų seriją);
  • šaškių lentos raštas (sudaro sudėtingos formos kanalus).

Regeneratoriai gali būti komplektuojami su metaliniais antgaliais. Regeneratorius, turintis krintantį tankų granuliuotos medžiagos sluoksnį, laikomas perspektyviu įrenginiu.

Šilumokaičių maišymas. Maišymo kondensatoriai. Burbuliatorius. Aušintuvai

Medžiagų (skysčių, dujų, granuliuotų medžiagų) šilumos mainai, esant jų tiesioginiam sąlyčiui ar maišymuisi, pasižymi didžiausiu intensyvumo laipsniu. Tokios technologijos naudojimą lemia technologinio proceso poreikis. Skysčiams maišyti naudojamas:

  • indas su maišytuvu;
  • purkštukas (taip pat naudojamas nuolatiniam dujų maišymui).

Skysčius galima šildyti kondensuojant juose garus. Garas įvedamas per kelias skylutes vamzdyje, kuris yra sulenktas apskritimo arba spiralės pavidalu ir yra apatinėje aparato dalyje. Įrenginys, užtikrinantis šio technologinio proceso įvykimą, vadinamas burbuliatoriumi.

Skysčio atšaldymas iki artimos 0 °C temperatūros gali būti atliekamas įleidžiant ledą, kuris tirpdamas gali sugerti iki 335 kJ/kg šilumos, arba suskystintas neutralias dujas, kurioms būdingas aukštos temperatūros garinimas. Kartais naudojami šaldymo mišiniai, kurie ištirpę vandenyje sugeria šilumą.

Skystis gali būti šildomas kontaktuojant su karštomis dujomis ir atitinkamai atvėsinamas kontaktuojant su šaltomis. Šį procesą užtikrina skruberiai (vertikalūs įrenginiai), kuriuose aušinto arba pašildyto skysčio srautas teka kylančio dujų srauto link. Norėdami padidinti kontaktinį paviršių, šveitiklis gali būti užpildytas įvairiais antgaliais. Purkštukai suskaido skysčio srautą į mažus srautus.

Maišančių šilumokaičių grupei taip pat priklauso maišymo kondensatoriai, kurių funkcija yra kondensuoti garus tiesioginio kontakto su vandeniu metu. Maišymo kondensatoriai gali būti dviejų tipų:

  • tiesioginio srauto kondensatoriai (garai ir skystis juda ta pačia kryptimi);
  • priešpriešinio srauto kondensatoriai (garai ir skystis juda priešingomis kryptimis).

Norint padidinti garų ir skysčio sąlyčio plotą, skysčio srautas padalijamas į mažus srautus.

Vamzdinis oro aušintuvas

Daugelis chemijos gamyklų gamina didelis skaičius antrinė šiluma, kuri nėra atgaunama šilumokaičiuose ir negali būti pakartotinai panaudota procesuose. Ši šiluma pašalinama iki aplinką ir todėl reikia kuo labiau sumažinti galimas pasekmes. Šiems tikslams jie naudoja Įvairių tipų aušintuvai.

Vamzdžių aušintuvo konstrukcija su briaunomis susideda iš daugybės vamzdelių, kuriais teka aušinamas skystis. Šonkaulių buvimas, t.y. Briaunuotas dizainas žymiai padidina aušintuvo paviršių. Aušintuvo pelekus pučia ventiliatoriai.

Šio tipo aušintuvai naudojami tais atvejais, kai nėra galimybės paimti vandens aušinimo tikslais: pavyzdžiui, chemijos gamyklų įrengimo vietoje.

Drėkinimo aušintuvai

Purškiamojo aušintuvo konstrukcija susideda iš nuosekliai sumontuotų ritinių, kurių viduje juda aušinamas skystis. Ritės nuolat laistomos vandeniu, todėl vyksta drėkinimas.

Aušinimo bokštai

Aušinimo bokšto veikimo principas yra tas, kad šildomas vanduo purškiamas konstrukcijos viršuje, o po to teka žemyn sandarikliu. Apatinėje konstrukcijos dalyje dėl natūralaus siurbimo pro tekantį vandenį teka oro srovė, kuri sugeria dalį vandens šilumos. Be to, dalis vandens išgaruoja nusausinimo proceso metu, todėl prarandama šiluma.

Dizaino trūkumai apima milžiniškus matmenis. Taigi, bokštinio aušintuvo aukštis gali siekti 100 m Neabejotinas tokio aušintuvo privalumas – jo veikimas be pagalbinės energijos.

Panašiai veikia ir aušinimo bokštai su ventiliatoriais. Skirtumas tas, kad oras pumpuojamas per šį ventiliatorių. Reikėtų pažymėti, kad dizainas su ventiliatoriumi yra daug kompaktiškesnis.


Šilumokaitis su šilumos mainų paviršiumi 71,40 m²

Techninis aprašymas:

1 punktas: šilumokaitis

Temperatūros duomenys A pusė B pusė
trečiadienį Oras Dūmų dujos
Darbinis slėgis 0,028 barg 0,035 bargo
trečiadienį Dujos Dujos
Įleidimo srautas 17 548,72 kg/val 34 396,29 kg/val
Išvesties srautas 17 548,72 kg/val 34 396,29 kg/val
Įleidimo/išėjimo temperatūra -40 / 100 °C 250 / 180 °C
Tankis 1,170 kg/m³ 0,748 kg/m³
Specifinė šiluma 1,005 kJ/kg.K 1,025 kJ/kg.K
Šilumos laidumas 0,026 W/m.K 0,040 W/m.K
Klampumas 0,019 mPa.s 0,026 mPa.s
Latentinis karštis

Šilumokaičio veikimas

Šilumokaičio aprašymas

Matmenys

L1: 2200 mm
L2: 1094 mm
L3: 1550 mm
LF: 1094 mm
Svoris: 1547 kg
Svoris su vandeniu: 3366 kg

Flanšinis panardinamasis šilumokaitis 660 kW

Specifikacijos:

380 V, 50 Hz, 2x660 kW, 126 darbiniai ir 13 rezervinių kaitinimo elementų, iš viso 139 kaitinimo elementai, trikampis jungtis 21 kanalas po 31,44 kW. Apsauga – NEMA tipas 4.7

Darbo terpė: regeneracinės dujos (tūrio procentais):
N2 - 85%, vandens garai-1,7%, CO2-12,3%, O2-0,9%, Sox-100 ppm, H2S-150 ppm, NH3-200 ppm. Yra mechaninių priemaišų – amonio druskų, korozijos produktų.

Kartu su įranga pateiktų dokumentų sąrašas:

Flanšinio povandeninio šildymo sekcijos pasas su montavimo, paleidimo, išjungimo, transportavimo, iškrovimo, sandėliavimo instrukcijomis, informacija apie konservavimą;
Piešimas bendras vaizdas skyriai;

Variniai šilumokaičiai tinka chemiškai švarioms ir neagresyvioms terpėms, tokioms kaip gėlas vanduo. Ši medžiaga turi aukštą šilumos perdavimo koeficientą. Tokių šilumokaičių trūkumas yra gana didelė kaina.

Optimalus išgrynintos vandeninės terpės sprendimas yra žalvaris. Palyginti su varine šilumos mainų įranga, ji yra pigesnė ir geresnė didelio našumo atsparumas korozijai ir stiprumas. Taip pat verta paminėti, kad kai kurie žalvario lydiniai yra atsparūs jūros vandeniui ir aukštai temperatūrai. Medžiagos trūkumas laikomas mažu elektros ir šilumos laidumu.

Labiausiai paplitęs medžiagų sprendimas šilumokaičiuose yra plienas. Į kompoziciją įtraukus įvairius legiravimo elementus, galima pagerinti jos mechanines, fizines ir chemines savybes bei išplėsti pritaikymo spektrą. Priklausomai nuo pridėtų legiravimo elementų, plienas gali būti naudojamas šarminiame, rūgščioje aplinkoje su įvairiomis priemaišomis ir esant aukštai darbo temperatūrai.

Titanas ir jo lydiniai kokybiška medžiaga, pasižymintys aukštu stiprumu ir šilumos laidumo charakteristikomis. Ši medžiaga yra labai lengva ir naudojama esant įvairioms darbo temperatūroms. Titanas ir jo pagrindu pagamintos medžiagos pasižymi geru atsparumu korozijai daugumoje rūgščių ar šarminių terpių.

Nemetalinės medžiagos naudojamos tais atvejais, kai reikalingi šilumos perdavimo procesai ypač agresyvioje ir korozinėje aplinkoje. Jie pasižymi dideliu šilumos laidumo koeficientu ir atsparumu chemiškai aktyviausioms medžiagoms, todėl yra nepakeičiama medžiaga, naudojama daugelyje prietaisų. Nemetalinės medžiagos skirstomos į dvi rūšis: organines ir neorganines. Organinės medžiagos apima anglies pagrindu pagamintas medžiagas, tokias kaip grafitas ir plastikai. Silikatai ir keramika naudojami kaip neorganinės medžiagos.

  • aušinimo skystis, kurio tekėjimo metu galima išleisti nuosėdas, daugiausia nukreipiamas iš tos pusės, iš kurios lengviau nuvalyti šilumos perdavimo paviršių;
  • aušinimo skystis, turintis korozinį poveikį, nukreipiamas per vamzdžius, taip yra dėl mažesnio korozijai atsparios medžiagos sunaudojimo poreikio;
  • siekiant sumažinti šilumos nuostolius į aplinką, aukštos temperatūros aušinimo skystis nukreipiamas per vamzdžius;
  • siekiant užtikrinti saugumą naudojant aušinimo skystį su aukštas spaudimasĮprasta jį praleisti per vamzdžius;
  • Kai šilumos mainai vyksta tarp skirtingų agregacijos būsenų aušinimo skysčių (skystis-garai, dujos), įprasta skystį nukreipti į vamzdžius, o garus - į tarpvamzdžių erdvę.

Daugiau informacijos apie šilumos mainų įrangos skaičiavimą ir pasirinkimą

Minimali/maksimali projektinė metalo temperatūra slėginėms dalims: -39 / +30 ºС.

Neslėginėms dalims naudojama medžiaga pagal EN 1993-1-10.
Zonų klasifikacija: nepavojinga.
Koroziškumo kategorija: ISO 12944-2: C3.

Vamzdžių sujungimo su vamzdžio lakštu tipas: suvirinimas.

Elektros varikliai

Versija: neapsaugota nuo sprogimo
Apsaugos klasė: IP55

Dažnio keitikliai

Skirta 50% elektros varikliams.

Ventiliatoriai

Peiliai pagaminti iš sustiprintos aliuminio/plastiko medžiagos su rankiniu žingsnio reguliavimu.

Triukšmo lygis

Neviršija 85 ± 2 dBA 1 m atstumu ir 1,5 m aukštyje nuo paviršiaus.

Išorinė recirkuliacija

Taikoma.

Žaliuzės

Viršutinės, įėjimo ir recirkuliacinės žaliuzės su pneumatine pavara.

Vandens šildytuvo gyvatukas

Dedamas ant atskiro rėmo. Kiekvienas šildytuvas yra po vamzdžių ryšuliu.

Vibracijos jungikliai

Kiekvienas ventiliatorius turi vibracijos jungiklį.

Plieninės konstrukcijos

Apima atramas, strypus, drenažo kameras. Visiškai perdirbamos grindys į pristatymo komplektą neįeina.

Tinklinė apsauga

Tinklinė ventiliatorių ir besisukančių dalių apsauga.

Atsarginės dalys

Atsarginės dalys surinkimui ir paleidimui

  • Tvirtinimo detalės plieninėms konstrukcijoms: 5 %
  • Kolektoriaus plokščių dangčių tvirtinimo detalės: 2%
  • Vėdinimo ir nutekėjimo jungiamųjų detalių tvirtinimo detalės: 1 kiekvieno tipo komplektas

Atsarginės dalys 2 metams (neprivaloma)

  • Diržai: 10% (mažiausiai 1 komplektas kiekvieno tipo)
  • Guoliai: 10% (mažiausiai 1 vnt kiekvieno tipo)
  • Tarpinės orlaidei, drenažui: 2 vnt. kiekvieno tipo
  • Oro išleidimo ir kanalizacijos tvirtinimo detalės: 2 kiekvieno tipo komplektai

Specialus įrankis

  • Vieno lygio jutiklis ventiliatoriaus mentės žingsniui nustatyti
  • Vieno pelekų remonto komplektas

Techninė dokumentacija rusų kalba (2 egz. + CD)

Norėdami patvirtinti darbo dokumentus:

  • Bendras brėžinys, įskaitant apkrovas
  • Elektros schema
  • Techninės įrangos specifikacija
  • Bandymo planas

Su įranga:

  • Pagrindiniai bandymų patikrinimų dokumentai pagal standartus, kodus ir kitus reikalavimus
  • Vartotojo vadovas
  • Išsamus įrenginio aprašymas

Bandymo ir patikrinimo dokumentai:

  • Kiekvienos pozicijos bandymo planas
  • Apžiūra parduotuvėje
  • Hidrostatinis bandymas
  • Medžiagų sertifikatai
  • Slėginio indo pasas
  • TUV patikra

Pristatymo informacija:

  • Vamzdžių pluoštas yra visiškai surinktas ir išbandytas
  • Šildymo vandens gyvatukas pilnai surinktas
  • Roletai pilnai surinkti
  • Drenažo kameros atskirose dalyse
  • Recirkuliacinės žaliuzės su plokštėmis atskirose dalyse
  • Ventiliatorių mazgai
  • Plieninės konstrukcijos atskirose dalyse
  • Elektros varikliai, ašiniai ventiliatoriai, vibracijos jungikliai ir atsarginės dalys medinėse dėžėse
  • Surinkimas vietoje naudojant tvirtinimo detales (be suvirinimo)

Pristatymo apimtis

Į tiekimo komplektą įeina ši įranga ir projektinė dokumentacija:

  • Temperatūros ir mechaniniai skaičiavimai
  • Vamzdžių ryšuliai su kamščiais ventiliacijai ir drenažui
  • Ventiliatorių mazgai
  • Elektros varikliai
  • Dažnio keitikliai (50/% visų ventiliatorių)
  • Vibracijos jungikliai (100% visų ventiliatorių)
  • Drenažo kameros
  • Atraminės konstrukcijos
  • Atramų ir kopėčių aptarnavimo platformos
  • Išorinė recirkuliacijos sistema
  • Temperatūros jutikliai oro pusėje
  • Žaliuzės ant recirkuliacijos / įleidimo / išleidimo angos su pneumatine pavara
  • Kėlimo kilpos
  • Įžeminimas
  • Paviršiaus apdorojimas
  • Atsarginės dalys surinkimui ir paleidimui
  • Atsarginės dalys 2 metų eksploatacijai
  • Specialus įrankis
  • Priešpriešiniai flanšai, tvirtinimo detalės ir tarpinės

Į pristatymą neįeina ši įranga:

  • Montavimo paslaugos
  • Išankstinis surinkimas
  • Inkaro varžtai
  • Šilumos izoliacija ir priešgaisrinė apsauga
  • Kabelių atramos
  • Apsauga nuo krušos ir akmenų
  • Platforma prieigai prie elektros variklių
  • Elektriniai šildytuvai
  • Valdymo spinta skirta dažnio keitikliai*
  • Elektros instaliacijos medžiagos*
  • Slėgio ir temperatūros jutiklių jungtys*
  • Įleidimo ir išleidimo kolektoriai, jungiamieji vamzdynai ir jungiamosios detalės*

Korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai yra labiausiai paplitusi šilumos mainų įrangos konstrukcija. Pagal GOST 9929 plieno korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai gaminami iš šių tipų: HP - su fiksuotais vamzdžių lakštais; TK - su temperatūros kompensatoriumi ant korpuso; TP - su plūduriuojančia galvute; TU - su U formos vamzdžiais; TPK - su plūduriuojančia galvute ir ant jos esančiu kompensatoriumi (2.19 pav.).

Priklausomai nuo paskirties, korpusiniai ir vamzdiniai įrenginiai gali būti šilumokaičiai, šaldytuvai, kondensatoriai ir garintuvai; Jie gaminami vienkartiniais ir daugiapakopiais.

Korpuso ir vamzdelio aparatas su fiksuotu vamzdžio lakštu (TN tipo) parodytas Fig. 2.20. Tokie įtaisai turi cilindrinį korpusą 1 , kuriame yra vamzdžių pluoštas 2 ; vamzdžių lakštai 3 su platėjančiais vamzdeliais yra pritvirtinti prie prietaiso korpuso. Šilumokaitis iš abiejų galų uždaromas dangteliais 4 . Prietaisas aprūpintas jungiamosiomis detalėmis 5 šilumą mainančioms terpėms; viena terpė eina per vamzdelius, kita – per tarpvamzdinę erdvę.

Šios grupės šilumokaičiai gaminami 0,6...4,0 MPa vardiniam slėgiui, 159...1200 mm skersmens, iki 960 m2 šilumos mainų paviršiaus; Jų ilgis iki 10 m, svoris iki 20 tonų, tokio tipo šilumokaičiai naudojami iki 350 °C temperatūros.

Yra įvairių šilumokaičių konstrukcinių elementų projektavimo variantų. Prietaiso korpusas pagamintas iš plieno VStZsp, 16GS arba bimetalinis su apsauginiu plieno sluoksniu 08X13, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т. Vamzdžių pluoštui naudojami vamzdžiai iš plieno 10, 20 ir X8, kurių matmenys 25×2, 25×2,5 ir 20×2 mm, iš labai legiruoto plieno 08X13, 08Х22Н6Т, 08Х18М10Т, 08Х18М10Т, 08Х18М10Т, 08Х18М10Т, 08Х18МН10Т, 08Х18МН10Т, 08Х18МН10Т, 08Х18МН10Т, 08Х18Н10Т, 08Х22Т5. 1 ,6 mm, taip pat vamzdžiai iš aliuminio lydinių ir žalvario. Vamzdžių lakštai gaminami iš plieno 16GS, 15Х5М, 12Х18Н10Т, taip pat iš bimetalinių su aukšto legiruoto chromo-nikelio lydinio paviršiumi arba iki 10 mm storio žalvario sluoksniu.

Ryžiai. 2.20. Vieno eigos TN tipo šilumokaičio schema (vertikali versija):

1 - korpusas; 2 - vamzdeliai; 3 - vamzdžio lakštas; 4 - dangteliai; 5 - jungiamosios detalės

2.19 pav. Pagrindiniai korpuso ir vamzdžių šilumokaičių tipai:

a) – su fiksuotomis grotelėmis (TN) arba su kompensatoriumi ant korpuso (TC); b) – su plaukiančia galva; c) – su U formos vamzdeliais

TN tipo prietaisų ypatybė yra ta, kad vamzdžiai yra standžiai sujungti su vamzdžių lakštais, o lakštai - su korpusu. Šiuo atžvilgiu atmetama galimybė abipusiai judėti vamzdžiams ir korpusui; todėl prietaisai š

tipai dar vadinami standžios konstrukcijos šilumokaičiais. Kai kurie vamzdžių lakštų tvirtinimo prie plieninio korpuso variantai parodyti Fig. 2.21.

Vamzdžiai į korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai dedamas taip, kad tarpas tarp vidinės korpuso sienelės ir vamzdžių pluoštą supančio paviršiaus būtų minimalus; kitu atveju nemaža aušinimo skysčio dalis gali apeiti pagrindinį šilumos mainų paviršių. Siekiant sumažinti aušinimo skysčio kiekį, praeinantį tarp vamzdžio pluošto ir korpuso, šioje erdvėje įrengiami specialūs užpildai, pavyzdžiui, išilginės juostos, privirintos prie korpuso (2.22 pav. A) arba aklieji vamzdžiai, kurie nepraeina per vamzdžio lakštus ir gali būti tiesiai ant korpuso vidinio paviršiaus (2.22 pav. b).

Ryžiai. 2.21. Kai kurios vamzdžių lakštų tvirtinimo prie aparato korpuso galimybės

Korpusiniuose šilumokaičiuose aukštiems šilumos perdavimo koeficientams pasiekti reikalingi pakankamai dideli aušinimo skysčio greičiai: dujoms 8...30 m/s, skysčiams ne mažiau kaip 1,5 m/s. Aušinimo skysčių greitis projektavimo metu užtikrinamas tinkamai parinkus vamzdžio skerspjūvio plotą ir tarpvamzdinę erdvę.

Jei pasirenkamas vamzdžio erdvės skerspjūvio plotas (vamzdžių skaičius ir skersmuo), tada šiluminio skaičiavimo metu nustatomas šilumos perdavimo koeficientas ir šilumos mainų paviršius, iš kurių apskaičiuojamas vamzdžių pluošto ilgis. . Pastarasis gali būti ilgesnis nei komerciškai gaminamų vamzdžių ilgis. Šiuo atžvilgiu naudojami kelių praėjimų (išilgai vamzdžio erdvės) įtaisai su išilginėmis pertvaromis paskirstymo kameroje. Pramonėje gaminami standžios konstrukcijos dviejų, keturių ir šešių eigų šilumokaičiai.

Dviejų eigų horizontalus TN tipo šilumokaitis (2.23 pav.) susideda iš cilindrinio suvirinto korpuso 5 , paskirstymo kamera 11 ir du viršeliai 4 . Vamzdžių pluoštas susidaro iš vamzdžių 7 , pritvirtintas dviejuose vamzdžių lakštuose 3 . Vamzdžių lakštai privirinami prie korpuso. Dangčiai, paskirstymo kamera ir korpusas yra sujungti flanšais. Korpuse ir paskirstymo kameroje yra jungiamosios detalės aušinimo skysčiams įvesti ir išvesti iš vamzdžio jungties 1 ,12 ) ir tarpvamzdinis (jungiamasis 2 ,10 ) tarpai. Pertvara 13 paskirstymo kameroje formuoja aušinimo skysčio praėjimus per vamzdžius. Jungties tarp išilginės pertvaros ir vamzdžio lakšto sandarinimui naudojama tarpinė 14 , dedamas į grotelės griovelį 3 .

Kadangi skersinio aušinimo skysčio srauto aplink vamzdžius metu šilumos perdavimo intensyvumas yra didesnis nei išilginio srauto metu, šilumokaičio tarpvamzdinėje erdvėje įrengiami fiksuoti ryšiai. 5 skersinės pertvaros 6 , užtikrinant zigzaginį aušinimo skysčio judėjimą tarpvamzdžio erdvėje per visą aparato ilgį. Prie šilumos mainų terpės įėjimo į žiedą yra įrengtas buferis 9 - apvali arba stačiakampė plokštė, apsauganti vamzdžius nuo vietinio erozinio susidėvėjimo.

Šio tipo prietaisų pranašumas yra jų dizaino paprastumas ir dėl to mažesnė kaina.

Tačiau jie turi du didelius trūkumus. Pirma, tokių įrenginių tarpvamzdinės erdvės valymas yra sudėtingas, todėl tokio tipo šilumokaičiai naudojami tais atvejais, kai terpė, einanti per tarpvamzdinę erdvę, yra švari ir neagresyvi, t.y. kai nereikia valyti.

Antra, didelis skirtumas tarp šių prietaisų vamzdžių ir korpuso temperatūrų lemia didesnį vamzdžių pailgėjimą, palyginti su korpusu, o tai sukelia šiluminius įtempius vamzdžio lakštuose. 5 , sutrikdo vamzdžių riedėjimo tinklelio tankį ir lemia vienos šilumos mainų terpės prasiskverbimą į kitą. Todėl tokio tipo šilumokaičiai naudojami, kai temperatūrų skirtumas tarp šilumokaičių, einančių per vamzdelius ir tarpvamzdžių erdvę, yra ne didesnis kaip 50 °C ir kai aparato ilgis yra palyginti trumpas.

Šilumokaičiai su TK tipo temperatūros kompensatoriumi (2.24 pav.) turi fiksuotus vamzdžių lakštus ir turi specialius lanksčius elementus, kompensuojančius korpuso ir vamzdžių pailgėjimo skirtumus, atsirandančius dėl jų temperatūrų skirtumų.

Vertikalus korpuso ir vamzdžio šilumokaičio tipas TK skiriasi nuo TN tipo šilumokaičio tuo, kad tarp dviejų dalių yra suvirintas korpusas. 1 objektyvo kompensatorius 2 ir aptaisymas 3 (2.25 pav.). Apvalkalas sumažina tokio aparato tarpvamzdžių erdvės hidraulinį pasipriešinimą; gaubtas privirinamas prie korpuso iš tos pusės, kur aušinimo skystis patenka į žiedą.

Dažniausiai TK tipo įrenginiuose naudojami vieno ir kelių elementų lęšių kompensatoriai, gaminami valcuojant iš trumpų cilindrinių apvalkalų. Objektyvo elementas parodytas 2.25 pav b, suvirintas iš dviejų puslęšių, gautų iš lakšto štampavimo būdu. Objektyvo kompensatoriaus kompensavimo gebėjimas yra maždaug proporcingas jame esančių objektyvo elementų skaičiui, tačiau nerekomenduojama naudoti kompensatorių su daugiau nei keturiais lęšiais, nes korpuso atsparumas lenkimui smarkiai sumažėja. Siekiant padidinti lęšio kompensatoriaus kompensavimo galimybes, jis gali būti iš anksto suspaustas montuojant korpusą (jei jis skirtas tempimui) arba ištemptas (jei jis skirtas suspaudimo veikimui).

Montuojant objektyvo kompensatorių ant horizontalių įrenginių, kiekvieno objektyvo apačioje išgręžiamos drenažo angos su kamščiais, kad po to nutekėtų vanduo. hidrauliniai bandymai aparatai.

Ryžiai. 2.24. Vertikalus korpuso ir vamzdžio šilumokaitis TK tipas

Šilumokaičiai yra įtaisai, skirti perduoti šilumą iš aušinimo skysčio (karštos medžiagos) į šaltą (šildomą). Kaip aušinimo skystis gali būti naudojamos dujos, garai ar skystis. Šiandien korpusiniai šilumokaičiai yra plačiausiai naudojami iš visų tipų šilumokaičių. Korpuso ir vamzdžio šilumokaičio veikimo principas yra tas, kad karšta ir šalti aušinimo skysčiai juda dviem skirtingais kanalais. Šilumos mainų procesas vyksta tarp šių kanalų sienelių.

Šilumos mainų blokas

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičių tipai ir tipai

Šilumokaitis yra gana sudėtingas prietaisas, kurio yra daug. Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai yra rekuperacinių šilumokaičių tipas. Šilumokaičiai skirstomi į tipus, priklausomai nuo aušinimo skysčio judėjimo krypties. Jie yra:

  • skersinis srautas;
  • priešpriešinė srovė;
  • tiesioginio srauto.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai gavo tokį pavadinimą, nes ploni vamzdeliai, kuriais juda aušinimo skystis, yra pagrindinio korpuso viduryje. Medžiagos judėjimo greitis priklauso nuo to, kiek vamzdelių yra korpuso viduryje. Šilumos perdavimo koeficientas, savo ruožtu, priklausys nuo medžiagos judėjimo greičio.


Korpuso ir vamzdžio šilumokaičių gamybai naudojamas legiruotas ir didelio stiprumo plienas. Tokio tipo plienas naudojamas, nes šie įrenginiai, kaip taisyklė, veikia itin agresyvioje aplinkoje, kuri gali sukelti koroziją.
Šilumokaičiai taip pat skirstomi į tipus. Gaminami šių tipų įrenginiai:

  • su temperatūros korpuso kompensatoriumi;
  • su fiksuotais vamzdžiais;
  • su U formos vamzdeliais;
  • su plaukiančia galva.

Korpusinių ir vamzdinių šilumokaičių privalumai

Korpuso ir vamzdžių blokai pastaruoju metu buvo labai paklausūs, ir dauguma vartotojų teikia pirmenybę tokio tipo įrenginiams. Šis pasirinkimas nėra atsitiktinis – korpuso ir vamzdžio įrenginiai turi daug privalumų.

Šilumokaitis

Pagrindinis ir reikšmingiausias privalumas yra didelis šio tipo agregatų atsparumas vandens plaktukui. Dauguma šiandien gaminamų šilumokaičių tipų nepasižymi šia kokybe.

Antrasis privalumas yra tas, kad korpuso ir vamzdžių blokams nereikia švarios aplinkos. Dauguma įrenginių agresyvioje aplinkoje yra nestabilūs. Pavyzdžiui, plokšteliniai šilumokaičiai neturi šios savybės ir gali veikti tik švarioje aplinkoje.
Trečias reikšmingas korpuso ir vamzdžio šilumokaičių privalumas yra didelis jų efektyvumas. Pagal efektyvumą jį galima palyginti su plokšteliniu šilumokaičiu, kuris daugeliu atžvilgių yra efektyviausias.

Taigi galime drąsiai teigti, kad apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai yra vienas patikimiausių, patvariausių ir itin efektyvių įrenginių.

Korpuso ir vamzdžio blokų trūkumai

Nepaisant visų privalumų, šie įrenginiai turi ir trūkumų, kuriuos taip pat verta paminėti.

Pirmasis ir reikšmingiausias trūkumas yra didelis dydis. Kai kuriais atvejais tokių agregatų naudojimo tenka atsisakyti būtent dėl ​​jų didelių matmenų.

Antrasis trūkumas yra didelis metalo suvartojimas, dėl kurio yra didelė korpuso ir vamzdžio šilumokaičių kaina.

Metalinis šilumokaitis

Šilumokaičiai, įskaitant korpusinius ir vamzdinius, yra gana kaprizingi įrenginiai. Anksčiau ar vėliau jiems reikia remonto, o tai turi tam tikrų pasekmių. "Silpniausia" šilumokaičio dalis yra vamzdžiai. Dažniausiai jie yra problemos šaltinis. Kai diriguoja remonto darbai Reikėtų atsižvelgti į tai, kad dėl bet kokios intervencijos gali sumažėti šilumos perdavimas.

Žinodami šią įrenginių savybę, dauguma patyrusių vartotojų renkasi šilumokaičius su „rezervu“.


UAB „Eksperimentinė mašinų gamybos gamyba“ technologinės ir gamybinės galimybės bei sukaupta gamybinė patirtis šilumos mainų įranga, leidžia gaminti kokybiškus šilumokaičius su Platus pasirinkimas pritaikymas įvairiose pramonės šakose.

Gamybos galimybės šilumokaičių gamybai:

  • šilumokaičių gamyba tiek pagal užsakovo brėžinius, tiek pagal įvairius standartus, GOST ir TU, įskaitant korpuso ir vamzdelio, korpuso ir vamzdžio šilumokaičių gamybą
  • šilumokaičių gamyba tiek iš Rangovo, tiek iš užsakovo medžiagos su gaunamų medžiagų patikra
  • Hidraulinių bandymų atlikimas iki 10 MPa (100 kg/cm2), nurodytas techninėje dokumentacijoje
  • nestabdomas valdymas suvirintos jungtys(kapiliarinis, ultragarsinis (ultragarsinis), radiografinis) atlieka kvalifikuoti specialistai iš mūsų pačių sertifikuotos laboratorijos
  • kėlimo įrangos buvimas kartu su geležinkelio bėgiais tiesiai ceche, leidžiantis gaminti ir gabenti šilumokaičius ir kondensacinius įrenginius, sveriančius daugiau nei 100 tonų
  • dengimas (užsakovo pageidavimu) apsauginių antikorozinių dangų apsaugai nuo chemiškai agresyvios aplinkos ir kt.
  • efektyvios šilumokaičių ir kondensacinių mazgų šilumos izoliacijos įgyvendinimas (užsakovo pageidavimu)
  • kvalifikuoto personalo prieinamumas



Mūsų privalumai:

  • Prekė atitinka Techniniai reikalavimai klientas
  • Naudojant visą sukauptą įmonės patirtį
  • Lankstus bendravimas su klientu
  • Jokių koordinavimo sunkumų
  • Darbų garantija
  • Nuolatinis gamybos technologijų ir gamybos galimybių tobulinimas


Šilumokaitis (arba šilumokaitis)- prietaisas, kuriame šiluma perduodama iš vieno darbo aplinka kitam.

Skysčiai, dujos ir garai gali būti naudojami kaip aušinimo skysčiai. Šilumokaičiuose, priklausomai nuo jų paskirties, vyksta šildymo arba vėsinimo, virimo, kondensacijos ir daugelis kitų technologinių procesų, naudojamų metalurgijos, naftos chemijos, naftos perdirbimo, dujų, chemijos ir kitose pramonės šakose (įskaitant energetiką) bei komunalinėse įmonėse.

Pagal šilumos perdavimo būdą šilumokaičiai skirstomi į maišymas Ir paviršutiniškas.

Šilumokaičiai su aušinimo skysčių maišymu tokiuose maišymo šilumokaičiuose aušinimo skysčiai yra tiesiogiai kontaktuojami ir maišomi, o šilumos mainai vyksta kartu su masės perdavimu.

Paviršiniuose šilumokaičiuose šilumos perdavimas vyksta per tvirtą skiriamąją sienelę ir tarp aušinimo skysčių nėra tiesioginio kontakto.

Taip pat yra rekuperaciniai ir regeneraciniai šilumokaičiai.

Rekuperaciniai šilumokaičiai- tai šilumokaičiai, kuriuose šaltas ir karšti aušinimo skysčiai juda skirtingais kanalais, o šilumos mainai vyksta per sieną tarp jų.

IN regeneraciniai šilumokaičiai Aušinimo skysčiai pakaitomis liečiasi su tvirta siena.

Šiluma kaupiasi sienoje, kai liečiasi su karštu aušinimo skysčiu ir išsiskiria, kai liečiasi su šaltu/

Šilumokaičių maišymas

Maišymo (kontaktiniai) šilumokaičiai- tai šilumokaičiai su maišymo terpėmis, skirti šilumos perdavimo ir masės perdavimo procesams atlikti tiesioginio maišymo būdu.

Tai yra pagrindinis jų skirtumas nuo paviršinių šilumokaičių. Garo-vandens srovės prietaisai (PSA), naudojant purkštuką kaip pagrindą, yra labiausiai paplitę reaktyvinio tipo maišymo šilumokaičiai. Maišymo šilumokaičių konstrukcija yra paprastesnė nei paviršinių, dėl tiesioginio aušinimo skysčių kontakto.

Tačiau reikia pažymėti, kad maišyti šilumokaičius su terpės maišymu tinka tik tada, jei procesas leidžia tokį maišymą. Šiuo metu šiluminės grandinės dideliuose nuo 300 iki 1200 MW galios energijos blokuose šiluminėms elektrinėms ir atominėms elektrinėms yra maišymo tipo kondensato šildytuvai. Tokių prietaisų naudojimas padidina bendrą turbinos bloko efektyvumą. Tačiau papildomas kondensato siurblių skaičius, apsaugos nuo vandens patekimo reikalavimai ir šildytuvų išdėstymo sunkumai riboja platų maišymo šildytuvų naudojimą. Šio tipo šilumokaičiai taip pat plačiai naudojami įrenginiuose, skirtuose išmetamųjų dujų, atliekų garų ir kt.

Pramonėje dažniausiai naudojami paviršiniai rekuperaciniai šilumokaičiai:

  • korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai
  • plokšteliniai šilumokaičiai
  • plokšteliniai šilumokaičiai
  • briaunuoti šilumokaičiai
  • tūriniai ir panardinami šilumokaičiai
  • susukti šilumokaičiai
  • ritė
  • spiraliniai šilumokaičiai
  • dviejų vamzdžių (vamzdis vamzdyje tipo) šilumokaičiai
Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai yra labiausiai paplitę įrenginiai. Jie naudojami įvairiose technologiniai procesai, lydimas šilumos mainų tarp skysčių, garų ir dujų, įskaitant kai pasikeičia agregacijos būsena. Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai susideda iš vamzdžių ryšulių, pritvirtintų vamzdžių plokštėse su tarpinėmis pertvaromis, korpusais (korpusais), dangčiais, kameromis, purkštukais ir atramomis. Tokių korpuso ir vamzdžio šilumos mainų įrenginių šilumos perdavimo paviršius gali siekti kelias dešimtis tūkstančių kvadratinių metrų ir susideda iš dešimčių tūkstančių vamzdžių. IN dizaino schema Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai atskiria vamzdžių ir tarpvamzdžių erdves, o kiekvieną iš jų galima suskirstyti į kelis darbinės terpės (aušinimo skysčio) kanalus.

Pagal savo konstrukcijos schemą apvalkalo ir vamzdžio šildytuvai gali būti:

  • apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai su standžiu vamzdžių galų tvirtinimu pagrindinio (galinio) vamzdžio lakštuose;
  • apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai su tarpinėmis skersinėmis pertvaromis išilgai vamzdžių (tarp pagrindinių vamzdžių lakštų);
  • korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai su objektyvo kompensatoriumi ant korpuso;
  • apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai su U formos vamzdeliais;
  • apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai su plūduriuojančia kamera;
  • korpusiniai šilumokaičiai su dumplių kompensatoriumi tiekimo vamzdyje;
  • korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai su vamzdžių ryšuliais, išdėstytais skersai korpuso atžvilgiu.
Korpuso ir vamzdžio šilumokaičių privalumai:
  • projektavimo, gamybos technologijos, montavimo ir remonto paprastumas
  • didesnė prietaisų šiluminė galia, palyginti su plokšteliniais
  • geriau tinka valymui, o tai žymiai palengvina priežiūrą ir pailgina jų tarnavimo laiką (valymo procesas ypač efektyvus naudojant rutulines valymo sistemas (ssho))
  • techninę priežiūrą ir ekonominį pakeitimo pagrįstumą atskiros dalys prietaisai
  • dėl viso to, kas išdėstyta aukščiau, mažesnės korpuso ir vamzdžio šilumokaičių eksploatavimo išlaidos
Šiuo metu pradėjo atsirasti modernūs apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai, kuriuose įrengti vamzdžiai, profiliuoti taip, kad hidraulinės varžos padidėjimas nėra daug didesnis nei šilumos perdavimo padidėjimas dėl srauto sūkurių naudojimo. Tai pasiekiama išoriniame vamzdžio paviršiuje išvyniojant apskritus arba sraigtinius griovelius, dėl kurių vamzdžio vidiniame paviršiuje susidaro sklandžiai išdėstytos mažo aukščio iškyšos, padidinančios šilumos perdavimą vamzdžiuose. Ši technologija, be tokių svarbių rodiklių kaip didelis patikimumas ir mažesnė kaina, suteikia vietinei apvalkalo ir vamzdžio įrangai papildomų pranašumų, palyginti su užsienio plokščių analogais.

Ploniniai šilumokaičiai naudojami šilumos perdavimui per metalines pelekų sieneles padidinti tais atvejais, kai šilumos perdavimo koeficientai abiejose sienos pusėse labai skiriasi: pavyzdžiui, perduodant šilumą iš kondensuojančių garų į sieną ir iš sienos į šildomą orą. Šilumos perdavimo paviršiaus pelekai įvedami iš sienos pusės su mažesniu šilumos perdavimo koeficientu. Pramonėje šilumokaičiai su įvairių tipų pelekai: poveržlė, plokštė, spiralė, viela, pelekas, skersinis ir išilginis padalijimas ir kt. Šilumokaičių briaunoms parenkama plonasienė, šilumai laidži medžiaga, kuri tvirtinama prie sienos virinant, lituojant, raižant ir kt.

Plokšteliniai šilumokaičiai naudojami šilumos mainams tarp dujų ir kitų aušinimo skysčių, dažniausiai su mažu šilumos perdavimo koeficientu. Struktūriškai šie įtaisai surenkami iš štampuotų plokščių, kurios sudaro kanalus vienam aušinimo skysčiui vienoje plokštės pusėje, o kitam – kitoje.

Plokštės tarp jų yra atskirtos tarpikliais, gali būti virinamos poromis ir suformuoja reikiamą šilumos mainų paviršių.

Privalumai plokšteliniai šilumokaičiai yra jų kompaktiškumas, reikšmingas, specifinis šildymo paviršius ir tūris. Geras šiluminis efektyvumas įvairiems aušinimo skysčio parametrų deriniams.

Plokštės dizaino trūkumai galima sieti su negalimybe naudoti laikmenas esant dideliam slėgiui, mažoms šiluminė galia, ribotas eksploatavimo laikas, sunkumai naudojant, valant, sandarinant ir taisant. Padidinti reikalavimai aušinimo skysčių kokybei.

Plokšteliniai šilumokaičiai susideda iš skiriamųjų plokščių sistemos, tarp kurių yra briaunoti paviršiai – ant plokščių pritvirtinti antgaliai. Plokšteliniai šilumokaičiai, kaip taisyklė, yra neatskiriami ir skiriasi briaunų rūšimi (lygios, banguotos, su pertrūkiais ir kt.), taip pat darbo terpės kryptimi (suvienodos srovės, priešingos srovės). , kryžminis srautas).

Tūriniuose šilumokaičiuose (apvalkalų ir vamzdžių šilumokaičiuose su U formos vamzdeliais) viena iš terpių yra sukoncentruota atvirame tūryje arba didelio tūrio inde, o antroji teka per vamzdžių pluoštą tiesių, U formos arba spiralinių vamzdžių. Naudojami tūriniai šilumokaičiai su panardintu vamzdiniu gyvatu arba tiesių vamzdžių ryšuliu.

Susukti šilumokaičiai paplitęs šaldymo ir chemijos pramonėje. Tokiuose įrenginiuose galima sutalpinti didesnį šilumos mainų paviršių nei tiesių vamzdžių įrenginiuose. Susuktas šilumokaitis susideda iš centrinis vamzdis(šerdis), ant kurios spirale suvynioti vamzdžių ryšuliai. Apvijos žingsnis ir atstumas tarp vamzdžių parenkami iš vienodo vamzdžių ilgio sąlygos. Skirtingos vamzdžių eilės turi skirtingą vyniojimo kryptį (kairė ir dešinė). Tarpikliai sukuria tarpą tarp vamzdžių. Susuktų vamzdžių ryšuliai suteikia temperatūros kompensacija ir tankis tose vietose, kur jie yra įterpti. Paprastai susuktų vamzdžių sistemos yra kelių praėjimų.

Ritiniai šilumokaičiai yra apvalkalo ir vamzdžio įtaisai, kuriuose yra ritinių vamzdžių, kurių posūkiai yra išilgai sraigtinės linijos. Prie aušinimo skysčio tiekimo kolektoriaus gali būti prijungtos kelios gyvatukai. Garo-vandens šilumokaičiuose kaitinimo terpė – garai – dažniausiai tiekiama iš viršaus, o aušinama terpė – vanduo – į vamzdelio vidų – iš apačios. Prietaisai taip pat plačiai naudojami kondensacinio šildymo sistemose ir maitinti vandeniu pavyzdžiui, garo turbinos korpuso ir vamzdžio šilumokaitis kondensatorius, bet dabar vis dažniau pakeičiami „kameriniais“ šilumokaičiais, kuriuose yra kameros aušinimo skysčiui tiekti. Tuo pat metu atsiranda modernių kolektoriaus-spiralinių garo-vandens šilumokaičių, skirtų naudoti šiluminių elektrinių ir atominių elektrinių turbininių blokų tiekimo vandens šildymo sistemoje, projektavimo. Kūrėjų teigimu, naudojant tokius įrenginius galima labai ženkliai sumažinti visos garo turbinų įrenginių šilumos mainų įrangos metalo sąnaudas.

Spiraliniai šilumokaičiai yra vienas iš paprasčiausių dizaino prietaisų ir susideda iš dviejų plieninių juostų, apvyniotų spirale aplink centrinę skiriamąją pertvarą ir sudarančių du lygiagrečius spiralinius kanalus darbo terpei. Stačiakampio skerspjūvio spiraliniai kanalai galuose apriboti dangteliais, kuriuose yra vamzdžiai terpei tiekti ar išpilti. Taip pat prietaisai dažniausiai naudojami esant mažam srautui, taip pat esant darbo terpės slėgio ir temperatūros skirtumams. Pastaraisiais metais įrenginius taip pat pakeitė plokšteliniai šilumokaičiai.

Dviejų vamzdžių šilumokaičiai Tipas „vamzdis vamzdyje“ jau seniai naudojamas pramonėje. Prietaisai taip pat patogūs šildyti ir vėsinti darbo terpę esant aukštam slėgiui. Šie šilumokaičiai pasiekia gerus šilumos perdavimo koeficientus. Juos gana paprasta gaminti, sumontuoti ir eksploatuoti, o jei nereikia valyti, jie suvirinami. Tačiau, nepaisant konstrukcijos paprastumo, tokie šilumokaičiai yra gana dideli, o jų specifinis metalo suvartojimas yra didelis, palyginti su kitais įrenginiais. Dėl šios priežasties tokių šilumokaičių taikymo sritis nuolat mažėja.

Mūsų gamybos patirtis rodo, kad svarbus veiksnys, turintis įtakos tokios sudėtingos įrangos kaip šilumokaičiai, veikiantys esant slėgiui, gamybos kokybei yra ne tik prieinamumas. techninę dokumentaciją, bet ir techniškai kompetentingai sukurtas gamybos technologija. Atkreipiame Jūsų dėmesį į tai, kad skirtingai nuo techninės dokumentacijos ir gamybos įrangos, gamybos technologija- tai nėra atkartojama kategorija; ji susieta su konkrečia gamyba, o tai pastarajai suteikia rimtų pranašumų prieš konkurentus, kurie neturi savo, laiko patikrintos technologijos. Akivaizdu, kad jau įsisavinta ir patikrinta gamybos technologija leidžia per trumpiausią laiką pradėti serijinių ir smulkių gaminių gamybą, taip pat greitai įsisavinti bandomųjų pavienių gaminių pavyzdžių gamybą.

Pagrindiniai turbinos kondensatoriai

Naudojamas norint sukurti vakuumą turbinos išmetimo vamzdyje, konservuoti, pirminiai oro pašalinimas ir iš turbinos grįžtančio garo kondensato grąžinimas į ciklą. Tuo pačiu metu kondensatorius yra stoties katilo sistemos dalis. Vakuumas kondensatoriuje susidaro kondensuojantis turbinoje išleidžiamiems garams, dėl staigios specifinio tūrio sumažėjimo, kai garas paverčiamas kondensatu, ir iš kondensatoriaus išsiurbiant nekondensuojančias dujas.
Šiuolaikinėse galingose ​​garo turbinose jie naudojami beveik išimtinai paviršiaus tipo kondensatoriai, kuriame aušinimo vanduo pumpuojamas į vamzdžių ryšulių vamzdelius, esančius kondensatorių garo erdvėje. Iš turbinos einantys garai liečiasi su šaltu vamzdžių paviršiumi ir ant jų kondensuojasi, atiduodami garo susidarymo šilumą vamzdžių viduje tekančiam aušinimo vandeniui. Kondensatas patenka į apatinę kondensatoriaus dalį ir kondensato siurbliais išpumpuojamas iš kondensato rinktuvo. Iš kondensatoriaus pašalinamas oras ir nekondensuojančios dujos, prasiskverbiančios per instaliacijos nesandarumus ežektoriai. Garo kondensatas naudojamas katilams maitinti ir yra labai vertingas, nes... patiria aukštą gryninimo laipsnį. Kondensatorius neturi leisti kondensatui peršalti ir turi būti minimalus atsparumas aušinimo vandeniui. Teoriškai galimas vakuumas kondensatoriuje priklauso tik nuo temperatūros ir turimo aušinimo vandens kiekio. Praktinis vakuumas veikiant priklauso nuo kondensatoriaus konstrukcijos tobulumo, vakuuminio turbinos bloko dalies vakuuminio tankio ir kondensatoriaus vamzdžių švarumo.




Kondensatoriaus dizainas, įvairios galios turbinoms nuo 25 iki 1200 MW, nustatoma pagal vietą instaliacijoje ir pamatų projektą, pavyzdžiui, jei kondensatoriaus šilumos perdavimo paviršius siekia 8800 m2 ir jame yra iki 84 000 vamzdžių, tada tokio kondensatoriaus masė siekia 2000 tonų.
Visi kondensatoriai yra sudėtinga erdvinė struktūra, esanti giliame vakuume. Kondensatorių korpusai yra pagaminti iš lakštinio anglies plieno ir turi vidinius briaunus, taip pat yra sutvirtinti išilginėmis ir skersinėmis apvaliomis plieninėmis apkabomis. Aušinimo vamzdžiai savo galuose tvirtinami pagrindinėse vamzdžių plokštėse ir turi atramas tarpinėse vamzdžių pertvarose. Pertvarų išdėstymas korpuse atliekamas pagal vibraciją, kad būtų pašalintos pavojingos vamzdžių vibracijos formos. Vandens kameros paprastai yra suvirintos ir turi atidaromus dangčius, skirtus vamzdžių keitimui. Norint patekti į vandens kamerų vidų smulkiems darbams, dangteliai turi liukus. Viršuje galima įmontuoti vieną ar du kondensatorius regeneracinis šildytuvas žemas spaudimas . Kondensatoriai, kaip taisyklė, turi daugybę įrenginių, skirtų garams ir vandeniui priimti iš įvairios turbinos įrangos, reikalingos ciklui atlikti.

UAB „Eksperimentinė mašinų gamybos gamyba“ savo klientams siūlo ne tik gamybą technologinė įranga, ne tik savo gamybinės bazės paslaugas, bet ir ilgametė patirtis, patikrintos gamybos technologijos ir kvalifikuoto personalo noras išspręsti būtent jūsų problemas.

Korpusiniai ir vamzdiniai šilumokaičiai, jų tipai ir konstrukcija

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai– labiausiai paplitusi šilumos mainų įrangos konstrukcija. Pagal GOST 9929 plieno korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai gaminami iš šių tipų: HP - su fiksuotais vamzdžių lakštais; TK – su temperatūros kompensatoriumi ant korpuso; TP – su plūduriuojančia galvute; TU – su U formos vamzdžiais; TPK - su plūduriuojančia galvute ir ant jos esančiu kompensatoriumi (2.49 pav.).

2.49 pav. Korpuso ir vamzdžio TOA tipai

Priklausomai nuo paskirties, korpusiniai ir vamzdiniai įrenginiai gali būti šilumokaičiai, šaldytuvai, kondensatoriai ir garintuvai; Jie gaminami vienkartiniais ir daugiapakopiais.

2.50 pav. – TN tipo dviejų eigų horizontalus šilumokaitis

Dviejų praėjimų horizontalus šilumokaitis su fiksuotais vamzdžių lakštais (TN tipas – 2.50 pav.) susideda iš cilindrinio suvirinto korpuso 5, paskirstymo kameros 11 ir dviejų dangčių 4. Vamzdžių pluoštas (2.51 pav.) sudarytas iš vamzdžių 7, pritvirtintų į dvi dalis. vamzdžių lakštai 3. Vamzdžių lakštai privirinami prie korpuso. Dangčiai, paskirstymo kamera ir korpusas yra sujungti flanšais. Korpuse ir paskirstymo kameroje yra jungiamosios detalės, skirtos aušinimo skysčiams įvesti ir išvesti iš vamzdžio (jungiamosios detalės 1, 12) ir tarpvamzdžių (jungiamosios detalės 2, 10). Pertvara 13 paskirstymo kameroje sudaro aušinimo skysčio praėjimus per vamzdžius (2.52 pav.). Jungčiai tarp išilginės pertvaros ir vamzdžio lakšto sandarinti naudojama tarpinė 14, įdedama į tinklelio 3 griovelį.

2.51 pav. – Vamzdžių ryšulėlis

2.52 pav. – Dviguba TOA 2.53 pav. – Vamzdžio lakštas

Šios grupės šilumokaičiai gaminami 0,6–4,0 MPa vardiniam slėgiui, 159–1200 mm skersmens, iki 960 m2 šilumos mainų paviršiaus; Jų ilgis iki 10 m, svoris iki 20 tonų, tokio tipo šilumokaičiai naudojami iki 350 °C temperatūros.

TN tipo prietaisų ypatybė yra ta, kad vamzdžiai yra standžiai sujungti su vamzdžių lakštais (2.53 pav.), o tinkleliai - su korpusu. Šiuo atžvilgiu atmetama galimybė abipusiai judėti vamzdžiams ir korpusui; Todėl tokio tipo įrenginiai dar vadinami standžios konstrukcijos šilumokaičiais.

Kadangi skersinio aušinimo skysčio srauto aplink vamzdžius metu šilumos perdavimo intensyvumas yra didesnis nei išilginio srauto metu, šilumokaičio tarpvamzdinėje erdvėje įrengiamos skersinės pertvaros 6, pritvirtintos raiščiais 5, užtikrinančios aušinimo skysčio zigzaginį judėjimą. tarpvamzdžių erdvė išilgai aparato.

Prie šilumokaičio terpės įėjimo į tarpvamzdinę erdvę yra numatytas buferis 9 - apvali arba stačiakampė plokštė, apsauganti vamzdžius nuo vietinio erozinio susidėvėjimo.

Šio tipo prietaisų pranašumas yra jų dizaino paprastumas ir dėl to mažesnė kaina.

Tačiau jie turi du didelius trūkumus. Pirma, tokių įrenginių tarpvamzdinės erdvės valymas yra sudėtingas, todėl tokio tipo šilumokaičiai naudojami tais atvejais, kai terpė, einanti per tarpvamzdinę erdvę, yra švari ir neagresyvi, t.y. kai nereikia valyti.

Antra, didelis vamzdžių ir korpuso temperatūrų skirtumas šiuose įtaisuose lemia didesnį vamzdžių pailgėjimą, palyginti su korpusu, o tai sukelia šiluminius įtempius vamzdžio lakšte 5, sutrikdo vamzdžių riedėjimo tankį. tinklelį ir veda prie vienos šilumos mainų terpės prasiskverbimo į kitą. Todėl tokio tipo šilumokaičiai naudojami, kai temperatūrų skirtumas tarp šilumokaičių, einančių per vamzdelius ir tarpvamzdžių erdvę, yra ne didesnis kaip 50 °C ir kai aparato ilgis yra palyginti trumpas.

2.54a paveiksle parodytas apvalkalo ir vamzdelio aparatas su objektyvo kompensatoriumi ant korpuso (TK tipas). Tokie įtaisai turi cilindrinį korpusą 1, kuriame yra vamzdžių pluoštas 2; vamzdžių lakštai 3 su platėjančiais vamzdeliais yra pritvirtinti prie aparato korpuso. Šilumokaitis iš abiejų galų uždaromas dangteliais 4. Įrenginyje yra jungiamosios detalės 5 šilumokaičio terpėms; viena terpė eina per vamzdelius, kita – per tarpvamzdinę erdvę. Šilumokaičiai su TK tipo temperatūros kompensatoriumi turi fiksuotus vamzdžių lakštus ir turi specialius lanksčius elementus 6 (lęšius), kurie kompensuoja korpuso ir vamzdžių pailgėjimo skirtumus, atsirandančius dėl jų temperatūrų skirtumų. Dažniausiai TK tipo įrenginiuose naudojami vieno ir kelių elementų lęšių kompensatoriai (2.55 pav.), gaminami valcuojant iš trumpų cilindrinių apvalkalų. 2.55b paveiksle parodytas lęšio elementas yra suvirintas iš dviejų puslęšių, gautų iš lakšto štampavimo būdu.

Objektyvo kompensatoriaus kompensavimo gebėjimas yra maždaug proporcingas jame esančių objektyvo elementų skaičiui, tačiau nerekomenduojama naudoti kompensatorių su daugiau nei keturiais lęšiais, nes korpuso atsparumas lenkimui smarkiai sumažėja. Siekiant padidinti lęšio kompensatoriaus kompensavimo galimybes, jis gali būti iš anksto suspaustas montuojant korpusą (jei jis skirtas tempimui) arba ištemptas (jei jis skirtas suspaudimo veikimui).

Montuojant objektyvo kompensatorių ant horizontalių įrenginių, kiekvieno objektyvo apatinėje dalyje išgręžiamos drenažo angos su kamščiais vandeniui nutekėti po įrenginio hidraulinio bandymo.

TU tipo šilumokaičiai su U formos vamzdeliais (2.56 pav.) turi vieną vamzdžio lakštą, į kurį suvynioti abu U formos vamzdžių 7 galai, užtikrinantys laisvą vamzdžių pailgėjimą kintant jų temperatūrai. Tokių prietaisų trūkumas yra tai, kad sunku valyti vidinį vamzdžių paviršių, todėl jie daugiausia naudojami švariems gaminiams.



2.56 pav. – Šilumokaičio tipas TU

Šio tipo šilumokaičiai gali būti horizontalūs arba vertikalūs. Jie gaminami 325–1400 mm skersmens su 6–9 m ilgio vamzdžiais, vardiniam slėgiui iki 6,4 MPa ir darbinei temperatūrai iki 450 °C. Šilumokaičio svoris iki 30 tonų.

Siekiant užtikrinti atskirą aušinimo skysčio įvedimą ir išėjimą, paskirstymo kameroje yra numatyta pertvara (2.57 pav.).

TU tipo šilumokaičiai yra dviejų praėjimų vamzdžių erdvėje ir vieno arba dviejų praėjimų žiedinėje erdvėje.

2.57 pav. – Vamzdžių ryšulėlis su U formos vamzdžiais

TU tipo įrenginiuose užtikrinamas laisvas vamzdžių šiluminis plėtimasis: kiekvienas vamzdis gali plėstis nepriklausomai nuo korpuso ir gretimų vamzdžių. Temperatūros skirtumas tarp vamzdžių sienelių išilgai šių prietaisų kanalų neturi viršyti 100 °C. Priešingu atveju dėl temperatūros šuolio dviejų jo dalių sandūroje vamzdžio lakšte gali atsirasti pavojingų temperatūros įtempių.

TU tipo aparato konstrukcijos privalumas – galimybė periodiškai nuimti vamzdžių ryšulį (žr. 2.57 pav.), kad būtų galima išvalyti išorinį vamzdžių paviršių arba pilnas pakeitimas sija. Tačiau reikia pažymėti, kad išorinis vamzdžių paviršius šiuose įrenginiuose yra nepatogus mechaniniam valymui.

Kadangi TU tipo įrenginiuose vamzdžių vidinio paviršiaus mechaninis valymas praktiškai neįmanomas, į tokių įrenginių vamzdžių erdvę reikia nukreipti terpę, kuri nesudaro nuosėdų, kurioms reikalingas mechaninis valymas.

Vidinis vamzdžių paviršius šiuose įrenginiuose valomas vandeniu, garais, karštais naftos produktais ar cheminiais reagentais. Kartais naudojamas hidromechaninis metodas (skysčio, kuriame yra abrazyvinės medžiagos, kietų rutuliukų ir kt., srautas tiekimas į vamzdžio erdvę).

Vienas iš dažniausiai pasitaikančių TU tipo korpuso ir vamzdžio šilumokaičio defektų yra vamzdžio jungties su vamzdžio lakštu sandarumo pažeidimas dėl labai didelių lenkimo įtempių, atsirandančių dėl vamzdžių masės ir tekančios terpės. juose. Šiuo atžvilgiu TU tipo šilumokaičiuose, kurių skersmuo yra 800 mm ar didesnis, yra ritininės atramos, kad būtų lengviau montuoti ir sumažinti lenkimo įtempius vamzdžių pluošte.

TU tipo šilumokaičių trūkumai yra palyginti prastas korpuso užpildymas vamzdžiais dėl apribojimų, atsirandančių dėl vamzdžių lenkimo. Paprastai U formos vamzdžiai gaminami lenkiant vamzdžius šaltoje arba šildomoje būsenoje.

KAM reikšmingų trūkumų TU tipo įtaisai taip pat turėtų apimti galimybę pakeisti vamzdžius (išskyrus išorinius vamzdžius), kai jie sugenda, taip pat vamzdžių išdėstymo sunkumus, ypač jei jų yra daug.

Dėl šių trūkumų tokio tipo šilumokaičiai nebuvo plačiai naudojami.

Šilumokaičiai su plaukiančia galvute tipo TP (su kilnojamu vamzdžio lakštu) yra labiausiai paplitęs paviršinių įrenginių tipas (2.58 pav.). Judantis vamzdžio lakštas leidžia vamzdžių pluoštui laisvai judėti nepriklausomai nuo korpuso. Tokios konstrukcijos įrenginiuose šiluminiai įtempiai gali atsirasti tik esant dideliam vamzdžių temperatūrų skirtumui.

Šios grupės šilumokaičiai standartizuoti pagal vardinius slėgius Р у = 1,6 – 6,4 MPa, korpuso skersmuo 325–1400 mm ir šilumokaičiai 10–1200 m2, kurių vamzdžių ilgis siekia 35 tonas esant temperatūrai iki 450 °C.

Šio tipo šilumokaičiuose vamzdžių ryšuliai gana lengvai išimami iš korpuso, o tai palengvina jų remontą, valymą ar keitimą.

Horizontalus dviejų praėjimų TP tipo kondensatorius susideda iš korpuso 10 ir vamzdžių pluošto. Prijungtas kairysis vamzdžio lapas 1 flanšinis sujungimas su korpusu ir paskirstymo kamera 2, su pertvara 4. Kamera uždaroma plokščiu dangteliu 3. Dešinysis, kilnojamas, vamzdinis lakštas laisvai sumontuotas korpuso viduje ir formuojasi kartu su prie jo pritvirtintu dangčiu 8, „plaukiojanti galva“. Plaukiojančios galvutės pusėje aparatas uždaromas dangteliu 7. Kai vamzdeliai pašildomi ir ilginami, plūduriuojanti galvutė juda korpuso viduje.

Siekiant užtikrinti laisvą vamzdžių pluošto judėjimą korpuso viduje įrenginiuose, kurių skersmuo 800 mm ir didesnis, vamzdžių pluošte yra atramos platforma 6. Viršutinė jungtis 9 skirta garams įvesti, todėl turi didelę srauto sritį; Apatinė armatūra 5 skirta kondensato nutekėjimui ir yra mažesnių matmenų.

Reikšmingi šilumos perdavimo koeficientai kondensuojantis praktiškai nepriklauso nuo terpės judėjimo būdo. Skersinės pertvaros šio aparato tarpvamzdinėje erdvėje yra skirtos tik vamzdžiams palaikyti ir vamzdžių pluoštui suteikti tvirtumo.

Nors TP tipo įrenginiai gerai kompensuoja temperatūros deformacijas, ši kompensacija nėra pilna, nes dėl pačių vamzdžių temperatūros išsiplėtimo skirtumo vamzdžio lakštas deformuojasi. Šiuo atžvilgiu TP tipo kelių praėjimų šilumokaičiuose, kurių skersmuo didesnis nei 1000 mm, kai yra didelis (virš 100 °C) temperatūros skirtumas tarp terpės įleidimo ir išleidimo temperatūrų vamzdžių pluošte, paprastai yra sumontuota plūduriuojanti galvutė, kurios skersmuo yra padalintas.

Svarbiausias plaukiojančios galvutės šilumokaičių komponentas yra jungtis tarp plūduriuojančio vamzdžio lakšto ir dangčio. Ši jungtis turėtų užtikrinti galimybę lengvai nuimti ryšulį nuo korpuso, aparato, taip pat minimalų tarpą Δ tarp korpuso ir vamzdžio ryšulio. 2.59a pav. parodyta parinktis leidžia nuimti vamzdžių pluoštą, tačiau tarpas Δ yra didesnis (bent jau nei TH tipo šilumokaičiuose) plaukiojančios galvutės flanšo pločiu. Tvirtinimas pagal šią schemą yra paprasčiausias; jis dažnai naudojamas garintuvuose.

Įdėjus plūduriuojančią galvutę į dangtelį, kurio skersmuo didesnis už korpuso skersmenį, tarpas sumažėja; tačiau tai apsunkina įrenginio išmontavimą, nes plūduriuojančios galvutės negalima išimti iš šilumokaičio korpuso (2.59b pav.).

Vamzdžių ryšuliai su plūduriuojančia galvute ypač dažnai naudojami garų erdvės garintuvuose.

Šiuose įrenginiuose turi būti sukurtas didelis garinimo veidrodžio paviršius, todėl garintuvo korpuso skersmuo yra žymiai didesnis nei vamzdžio pluošto skersmuo, o pertvaros ryšulyje tik padidina jo standumą. Garintuve (2.60 pav.) skysčio lygį korpuse 11 palaiko pertvara 2. Siekiant užtikrinti pakankamą garų erdvės tūrį ir padidinti garavimo paviršių, atstumas nuo skysčio lygio iki korpuso viršaus yra apie 30 %. jo skersmens. 3 vamzdžių pluoštas yra garintuvo korpuse skersinės sijos 4.

.

2.60 pav. – Garintuvas

Kad būtų lengviau sumontuoti vamzdžių pluoštą, pertvaroje 2 ir kairiajame dugne yra liukas 10, per kurį į aparatą galima įkišti kabelį iš gervės. Produktas į garintuvą patenka per jungtį 5; siekiant apsaugoti vamzdžių pluoštą nuo erozijos, virš šios jungties yra sumontuotas buferis 6. Garai išleidžiami per jungtį 9, produktas – per jungtį 1. Aušinimo skystis tiekiamas į vamzdžių pluoštą ir išleidžiamas per jungiamąsias detales 7, 8. galima sumontuoti kelis vamzdžių ryšulius.

Korpusinių plieninių prietaisų šilumos mainų vamzdžiai yra komerciniai pramoniniai vamzdžiai, pagaminti iš anglies, korozijai atsparaus plieno ir žalvario. Šilumos mainų vamzdžių skersmuo labai įtakoja aušinimo skysčio greitį, šilumos perdavimo koeficientą vamzdžio erdvėje ir aparato matmenis; Kuo mažesnis vamzdžių skersmuo, tuo didesnis jų skaičius gali būti išdėstytas apskritimais tam tikro skersmens korpuse. Tačiau dirbant su užterštais aušinimo skysčiais, mažo skersmens vamzdžiai užsikemša greičiau, o mechaniniu būdu valant ir tvirtinant tokius vamzdžius išplečiant iškyla tam tikrų sunkumų. Šiuo atžvilgiu dažniausiai naudojamas plieniniai vamzdžiai kurių išorinis skersmuo 20 ir 25 mm. 38 ir 57 mm skersmens vamzdžiai naudojami dirbant su užterštais ar klampiais skysčiais.

Didėjant vamzdžių ilgiui ir mažėjant aparato skersmeniui, mažėja jo savikaina. Pigiausias šilumokaitis, kurio vamzdžio ilgis 5–7 m.

Vamzdžiai tinklelyje dažniausiai tvirtinami išplečiant (2.61a, b pav.), o ypač tvirtas sujungimas (būtinas aparatui dirbant aukštu slėgiu) pasiekiamas vamzdžių grotelėse padarant skylutes su žiediniais grioveliais, degimo proceso metu užpildomi vamzdžių metalu (2.61b pav.). Be to, jie naudoja vamzdžių tvirtinimą suvirinant (2.61c pav.), jei vamzdžio medžiaga negali būti ištraukta ir leidžiamas standus vamzdžių sujungimas su vamzdžio lakštu, taip pat litavimas (2.61d pav.), naudojamas sujungimui daugiausia variniai ir žalvario vamzdžiai. Kartais jie naudoja vamzdžių sujungimą su tinkleliu, naudodami sandariklius (2.61e pav.), kurie leidžia laisvai judėti išilgai vamzdžių ir greitai juos pakeisti. Toks sujungimas gali žymiai sumažinti vamzdžių šiluminę deformaciją, tačiau yra sudėtingas, brangus ir nepakankamai patikimas.

Labiausiai paplitęs vamzdžių tvirtinimo prie grotelių būdas yra platinimas. Vamzdžiai įvedami į grotelių angas su tam tikru tarpu, o po to suvyniojami iš vidaus specialiu įrankiu su ritinėliais (valcavimas). Siekiant sustiprinti šilumos perdavimą, kartais naudojami turbuliatoriai - elementai, kurie turbulizuoja arba sunaikina aušinimo skysčio ribinį sluoksnį išoriniame vamzdžių paviršiuje. Noras sustiprinti šilumos perdavimą iš neefektyvaus aušinimo skysčio (dujų, klampių skysčių) paskatino sukurti įvairaus dizaino vamzdelius su briaunomis. Nustatyta, kad pelekai padidina ne tik šilumos perdavimo paviršių, bet ir šilumos perdavimo koeficientą nuo briaunoto paviršiaus į aušinimo skystį dėl srauto turbuliacijos pelekais. Tačiau šiuo atveju būtina atsižvelgti į didėjančias aušinimo skysčio siurbimo išlaidas.

Naudojami vamzdžiai su išilginėmis (2.62a pav.) ir skeltomis (2.62b pav.) briaunomis, su skersiniais įvairaus profilio briaunomis (2.62c pav.). Vamzdžių pelekai gali būti pagaminti iš spiralinių briaunų (2.62d pav.), įvairaus storio adatų ir kt.

2.62 pav. – Vamzdžiai su pelekais

Skersinės ir išilginės pertvaros įrengiamos korpuso ir vamzdžio šilumokaičiuose.

Skersinės pertvaros (2.63 pav.), esančios šilumokaičių tarpvamzdinėje erdvėje, skirtos organizuoti aušinimo skysčio judėjimą statmena vamzdžių ašiai kryptimi ir padidinti aušinimo skysčio greitį tarpvamzdinėje erdvėje. . Abiem atvejais padidėja šilumos perdavimo koeficientas ant išorinio vamzdžių paviršiaus.

Kondensatorių ir garintuvų tarpvamzdinėje erdvėje taip pat įrengiamos skersinės pertvaros, kuriose šilumos perdavimo koeficientas vamzdžių išoriniame paviršiuje yra eilės tvarka didesnis nei jų vidinio paviršiaus koeficientas. Šiuo atveju pertvaros veikia kaip atramos vamzdžių pluoštui, pritvirtindamos vamzdžius tam tikru atstumu vienas nuo kito, taip pat sumažindamos vamzdžių vibraciją.