Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai yra vieni iš labiausiai paplitusių įrenginių. Jie naudojami šilumos mainams ir termocheminiams procesams tarp įvairių skysčių, garų ir dujų – tiek nesikeičiant, tiek pasikeitus jų agregacijos būklei.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai pradžioje atsirado dėl šiluminių elektrinių poreikių didelio paviršiaus šilumokaičiams, tokiems kaip kondensatoriai ir vandens šildytuvai, veikiantys gana aukštu slėgiu. Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai naudojami kaip kondensatoriai, šildytuvai ir garintuvai. Šiuo metu jų dizainas tapo daug pažangesnis dėl specialių patobulinimų, atsižvelgiant į eksploatavimo patirtį. Tais pačiais metais prasidėjo plačiai paplitęs pramoninis naudojimas naftos pramonė. Sunkiam darbui reikėjo masinių šildytuvų ir aušintuvų, garintuvų ir kondensatorių įvairioms žalios naftos frakcijoms ir susijusiems organiniams skysčiams. Šilumokaičiai dažnai turėjo dirbti su užterštais skysčiais, kai aukšta temperatūra ir slėgį, todėl turėjo būti suprojektuoti taip, kad juos būtų lengva taisyti ir valyti.

Per metus korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai tapo plačiausiai naudojamu aparatų tipu. Taip yra visų pirma dėl dizaino patikimumo, daugybės projektavimo galimybių įvairioms eksploatavimo sąlygoms, visų pirma:

• vienfaziai srautai, virimas ir kondensacija karštoje ir šaltoje pusėje šilumokaitis su vertikaliu arba horizontaliu dizainu
• slėgio diapazonas nuo vakuumo iki didelių verčių
• Dėl įvairių variantų labai skiriasi slėgio kritimai iš abiejų pusių
• atitinka šiluminio įtempio reikalavimus, žymiai nepadidinant įrenginio savikainos
• dydžiai nuo mažų iki itin didelių (5000 m2)
• taikymo galimybė įvairios medžiagos pagal sąnaudų, korozijos reikalavimus, temperatūros sąlygos ir spaudimas
• išvystytų šilumos mainų paviršių naudojimas tiek vamzdžių viduje, tiek išorėje, įvairūs stiprintuvai ir kt.
• galimybė nuimti vamzdžių ryšulį valymui ir remontui

Tačiau tokia plati taikymo sąlygų įvairovė korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai ir jų dizainas jokiu būdu neturėtų trukdyti ieškoti kitų, alternatyvių sprendimų, pavyzdžiui, plokštelinių, spiralinių ar kompaktinių šilumokaičių naudojimas tais atvejais, kai jų charakteristikos yra priimtinos ir jų naudojimas gali lemti ekonomiškesnius sprendimus.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai susideda iš vamzdžių ryšulių, sumontuotų vamzdžių lakštuose, korpusuose, dangčiuose, kamerose, vamzdžiuose ir atramose. Vamzdžių ir tarpvamzdžių erdvės šiuose įrenginiuose yra atskirtos, ir kiekvieną iš jų pertvaromis galima padalinti į keletą praėjimų. Klasikinė schema parodyta paveikslėlyje:

Prietaisų šilumos perdavimo paviršius gali būti nuo kelių šimtų kvadratinių centimetrų iki kelių tūkstančių kvadratinių metrų. Taigi, kondensatorius garo turbina kurių galia yra 150 MW, juos sudaro 17 tūkstančių vamzdžių, kurių bendras šilumos mainų paviršius yra apie 9000 m 2.

Paveiksle pateiktos dažniausiai naudojamų korpuso ir vamzdžių įtaisų schemos:

Korpusas (korpusas) korpuso ir vamzdžio šilumokaitis yra vamzdis, suvirintas iš vieno ar kelių plieno lakštų. Korpusai daugiausia skiriasi tuo, kaip jie yra prijungti prie vamzdžio lakšto ir dangčių. Korpuso sienelės storis nustatomas pagal slėgį darbo aplinka ir korpuso skersmuo, bet imamas ne mažesnis kaip 4 mm. Flanšai privirinami prie cilindrinių korpuso kraštų, kad būtų galima sujungti su dangčiais arba dugnais. Prietaiso atramos pritvirtintos prie išorinio korpuso paviršiaus.

Vamzdinis korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai pagaminti iš tiesių arba lenktų (U arba W formos) vamzdžių, kurių skersmuo nuo 12 iki 57 mm. Pirmenybė teikiama besiūliams plieniniams vamzdžiams.

Tarpvamzdžio erdvės srauto plotas yra 2-3 kartus didesnis nei srauto plotas vamzdžių viduje. Todėl esant vienodam tos pačios fazės būsenos aušinimo skysčių srautui, šilumos perdavimo koeficientai tarpvamzdžių erdvės paviršiuje yra maži, o tai sumažina bendrą šilumos perdavimo koeficientą aparate. Pertvarų įrengimas tarpvamzdžių erdvėje korpuso ir vamzdžio šilumokaitis padeda padidinti aušinimo skysčio greitį ir padidinti šilumos perdavimo efektyvumą.

Vamzdžių lentos (grotelės) naudojamos vamzdžių ryšuliui tvirtinti jose, naudojant išplečiant, iškalant, suvirinant, sandarinant arba riebokšliais. Vamzdžių lakštai privirinami prie korpuso (a, c pav.), suspaudžiami varžtais tarp korpuso flanšų ir dangčio (b, d pav.) arba varžtais tik prie laisvosios kameros flanšo (e pav. f). Plokštės medžiaga dažniausiai yra lakštinis plienas, kurio storis ne mažesnis kaip 20 mm.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai gali būti standžios (a, j pav.), nestandžios (d, e, f, h, i pav.) ir pusiau standžios (b, c, g pav.) konstrukcijos, vienkartinės ir daugiapakopės, tiesioginis srautas, priešinis srautas ir skersinis srautas, horizontalus, nuožulnus ir vertikalus.

a paveiksle parodytas vienpusis šilumokaitis su tiesiais standžios konstrukcijos vamzdžiais. Korpusas ir vamzdžiai yra sujungti vamzdžių lakštais, todėl nėra galimybės kompensuoti šiluminio plėtimosi. Tokie prietaisai yra paprastos konstrukcijos, tačiau gali būti naudojami tik esant santykinai nedideliems temperatūrų skirtumams tarp korpuso ir vamzdžių pluošto (iki 50 o C). Jie turi mažus šilumos perdavimo koeficientus dėl mažo aušinimo skysčio greičio tarpvamzdžių erdvėje.

IN korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai tarpvamzdžių erdvės srauto plotas yra 2-3 kartus didesnis nei vamzdžių srauto plotas. Todėl esant vienodiems aušinimo skysčių srautams, turintiems vienodą agregacijos būseną, šilumos perdavimo koeficientai tarpvamzdžio erdvės paviršiuje yra maži, o tai sumažina šilumos perdavimo koeficientą aparate. Pertvarų įrengimas tarpvamzdinėje erdvėje padeda padidinti aušinimo skysčio greitį ir padidinti šilumos perdavimo koeficientą. 1,b paveiksle parodyta šilumokaitis su skersinėmis pertvaromis žiedinėje erdvėje ir pusiau standžia membrana šiluminių pailgėjimų kompensavimu dėl tam tikros viršutinio vamzdžio lakšto judėjimo laisvės.

Garų skystyje šilumokaičiai Garai dažniausiai praeina tarpvamzdžių erdvėje, o skystis – vamzdžiais. Temperatūros skirtumas tarp korpuso sienos ir vamzdžių paprastai yra reikšmingas. Korpuso ir vamzdžių šiluminio pailgėjimo skirtumui kompensuoti įrengiami lęšio (c pav.), sandarinimo dėžės (h, i pav.) arba silfono (g pav.) kompensatoriai.

Pašalinti metalo įtempius, atsiradusius dėl terminio pailgėjimo, vienos kameros šilumokaičiai su išlenktais U ir W formos vamzdžiais. Jie tinka esant dideliam aušinimo skysčio slėgiui, nes aparatuose gaminamos vandens kameros ir vamzdžiai tvirtinami vamzdžių lakštuose. aukštas spaudimas– operacijos sudėtingos ir brangios. Tačiau prietaisai su išlenktais vamzdžiais negali plačiai paplitti dėl to, kad sunku gaminti vamzdžius su skirtingu lenkimo spinduliu, vamzdžius pakeisti sunku ir nepatogu valyti sulenktus vamzdžius.

Kompensavimo įtaisai sunkiai gaminami (membrana, silfonai, su išlenktais vamzdžiais) arba nepakankamai patikimi veikiantys (lęšis, sandarinimo dėžė). Pažangesnis dizainas šilumokaitis su standžiu vienos vamzdžio plokštės tvirtinimu ir laisvu antrosios plokštės judėjimu kartu su vamzdžių sistemos vidiniu dangteliu (e pav.). Tam tikras įrenginio kainos padidėjimas dėl padidėjusio korpuso skersmens ir papildomo dugno gamybos pateisinamas veikimo paprastumu ir patikimumu. Šie įrenginiai vadinami šilumokaičiai"plaukiojanti galva" Šilumokaičiai su skersine srove (j pav.) pasižymi padidėjusiu šilumos perdavimo koeficientu išoriniame paviršiuje dėl to, kad aušinimo skystis juda vamzdžio pluoštu. Esant skersiniam srautui, temperatūrų skirtumas tarp aušinimo skysčių sumažėja, tačiau esant pakankamam vamzdžių sekcijų skaičiui, skirtumas, palyginti su priešpriešiniu srautu, yra mažas. Kai kuriuose dizainuose tokie šilumokaičiai Kai tarpvamzdžių erdvėje teka dujos, o vamzdžiais – skystis, šilumos perdavimo koeficientui padidinti naudojami vamzdžiai su skersiniais briaunomis.

Techninis aprašymas

Korpusiniai ir vamzdiniai šilumokaičiai, kuriuos gamina Geoclima yra gana sudėtingas prietaisas ir yra daug jo rūšių. Jie priklauso rekuperatyvų tipui. Šilumokaičiai skirstomi į tipus, priklausomai nuo aušinimo skysčio judėjimo krypties.

Korpuso ir vamzdžių šilumokaičių tipai:

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

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai gavo savo 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. Korpusiniai ir vamzdiniai šilumokaičiai CROM / GEOCLIMA naudojami įvairių skysčių ir garų terpių šildymui/vėsinimui, kondensacijai/garavimui įvairiuose gamybos procesuose.

Korpusų ir vamzdžių šilumokaičių gamyba Rusijoje yra šių tipų prietaisai:

• Geoclima apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai suslėgtoms dujoms
• Geoclima apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai išmetamųjų dujų šilumos atgavimui
• Geoclima korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai, skirti aušinimui biodujomis
• Geoclima korpusiniai-vamzdiniai šilumokaičiai – garas/vanduo
• Geoclima apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai CO 2
• Geoclima korpusiniai šilumokaičiai iš specialių medžiagų (inox 304, 316, 316L, 316Ti, 321, 90Cu10NiFe, 70Cu30NiFe, anglinis plienas, titanas)
• Geoclima apvalkalo ir vamzdžio šilumokaičiai su bendraašiais vamzdžiais. (naudojamas šildymui, dujų, alyvų, agresyvių terpių aušinimui, šilumos atgavimui iš išmetamųjų dujų. Korpusinių šilumokaičių su CROM koaksialiniais vamzdeliais darbo sąlygos; slėgis -300ATM, temperatūra +600*C.
• Geoclima apvalkalo-vamzdiniai šilumokaičiai yra užliejamo tipo (šaltnešio cirkuliacija vyksta tarpvamzdinėje erdvėje, o vandens – vamzdžiais).

Ypatumai

Pažangių patobulinimų ir technologijų panaudojimas kuriant korpuso ir vamzdžio šilumokaičius užtikrina maksimalų tų pačių matmenų šilumos perdavimo efektyvumą.

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 plūduriuojančia galvute;
• tai irgi galima sudėtingas pritaikymas skirtingi dizaino sprendimai, pavyzdžiui, vienoje konstrukcijoje galima naudoti plūduriuojančią galvutę ir temperatūros kompensatorių.

Korpuso ir vamzdžio įtaisai klasifikuojami pagal jų funkcijas:

• Universalūs šilumokaičiai;
• Garintuvai;
• Kondensatoriai;
• Šaldytuvai;

Pagal jų vietą šilumokaičiai yra:

• Horizontalus;
• Vertikalus

Išskirtinės įrangos savybės:
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 plokštelinis šilumokaitis, kuris daugeliu atžvilgių yra veiksmingiausias.

Taigi galime drąsiai teigti, kad korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai yra vienas patikimiausių, patvariausių ir labai efektyvių įrenginių:

• didelis produktyvumas
• kompaktiškumas
• patikimumas
• naudojimo universalumas.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai yra šilumos mainų įtaisas tarp dviejų srautų, kaitinant vieną terpę (skystą, dujinę) dėl aušinimo agento. Šiluminio proceso metu dvi terpės nesusimaišo, jos gali pakeisti savo agregacijos būseną. Karštas ir šalti aušinimo skysčiai juda skirtingais kanalais, o šilumos mainai vyksta per vamzdžių ryšulių sieneles. Šilumos perdavimo paviršiui padidinti naudojami vamzdžių pelekai, kurie atliekami vyniojant plieninę juostą.

Įrenginys gavo savo pavadinimą iš korpuso su viduje esančiais vamzdeliais, per kuriuos atliekamas atkūrimas. Prietaiso veikimo temperatūros diapazonas yra nuo -60°C iki +600°C. Priklausomai nuo paskirties, jis gali tarnauti kaip šilumokaitis, šaldytuvas, kondensatoriai ar garintuvas.

Produktas naudojamas įrangos šildymo inžinerijoje Karšto vandens sistemos. Didelis šilumokaičių efektyvumas sumažina kuro sąnaudas, išleidžiamas technologiniam procesui ar šilumos tiekimui. Korpusiniai ir vamzdiniai šilumokaičiai visada užėmė pirmaujančią paklausą rinkoje šildymo įranga. Per pastaruosius 15–20 metų atsirado daug naujų analogų su puikiomis savybėmis. Tačiau šilumos inžinieriai mieliau naudoja šiuos laiko patikrintus, patikimus šildymo įrenginius.

Kokių tipų šilumokaičiai yra?

Pagal GOST 9929–82 korpuso ir vamzdžio šilumos mainų gaminiai gaminami nuo 15,9 cm iki 300 cm skersmens ir gali atlaikyti slėgį nuo vakuumo iki 160 kgf/cm². Prietaiso ilgis gali būti nuo kelių centimetrų iki 8–9 metrų.

Šilumos mainų paviršius gali siekti kelis tūkstančius kvadratinių metrų.

Galimi šių tipų produktai:

N – su stacionariai įmontuotomis vamzdinėmis grotelėmis;

K – s temperatūros kompensatorius;

P – su plūduriuojančia galvute;

U - s U formos vamzdiniai elementai;

PC – kombinuotas, su plūduriuojančia galvute su įmontuotu kompensatoriumi.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai su fiksuotais vamzdžių lakštais turi standų komponentų dizainą. Dažniausiai jie paplitę naftos ir dujų pramonėje ir chemijos pramonė. Šis tipas užima 75% visos korpuso ir vamzdžio šilumokaičių rinkos. Išskirtinis bruožasŠis tipas yra tas, kad šilumos mainų vamzdžiai yra standžiai pritvirtinti prie vamzdžių lakštų (išplečiamų), kurie savo ruožtu privirinami prie vidinės korpuso sienelės. Šiuo atžvilgiu elementų tarpusavio judėjimo paskirstymo kameroje galimybė atmesta.

Aušinimo skysčiui tiekti ir šalinti iš vamzdžių ir tarpvamzdžių erdvės, taip pat kondensatui pašalinti gaminiuose yra jungiamosios detalės ar kt. vamzdynų jungiamosios detalės, išeinant iš šilumokaičio. Šilumos perdavimo intensyvumas skersinio srauto judėjimo metu yra didesnis, todėl jis nukreipiamas zigzago keliu. Norėdami tai padaryti, įrengiamos skersinės pertvaros, kurios nėra greta vidinio korpuso paviršiaus, paliekant tarpą srauto judėjimui. Norint sutelkti srautą arčiau vamzdžio pluošto, kameros darbo erdvė siaurinama specialiomis plokštėmis.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaityje su kompensatoriumi ant korpuso terminis pailgėjimas kompensuojamas lanksčių įdėklų ir plėstuvų išilginiu suspaudimu arba pailgėjimu. Tokie įtaisai naudojami, kai per didelė kompensatoriaus deformacija yra 10–15 mm. Tokioje pusiau standžioje konstrukcijoje šiluminiam plėtimuisi ir vamzdžių iškraipymui kompensuoti gali būti naudojamos lęšio, riebokšlio arba silfono kompensavimo jungtys.

Įrenginio dizainas laikomas pažangesniu plaukiojanti galva. Viena iš vamzdžių plokščių yra tvirtai pritvirtinta, kita tinklelis laisvai juda kartu su vamzdžių sistema. Plūduriuojanti kepimo priemonė yra kilnojamos grotelės su dangčiu, su kuria ji yra. Tam tikras įrenginio kainos padidėjimas dėl padidėjusio korpuso skersmens ir papildomo dugno pateisinamas didesniu veikimo patikimumu.

Produkte su U formos vamzdžiais abu vamzdžių pluošto galai pritvirtinami prie vieno vamzdžio lakšto, vamzdis sulenktas 180° kilpa, kurios spindulys yra 4d ar daugiau. Tai leidžia vamzdžiams laisvai tęstis link vamzdžių pluošto lenkimo.

Pagal terpės judėjimo kryptį aparate jos išskiriamos vieno / kelių eigų šilumokaičiai. Vieno praėjimo procese medžiaga vieną kartą juda trumpiausiu keliu nuo įvesties iki išvesties. Ryškiausias šios rūšies atstovas yra vanduo-vanduo GDP šildytuvas, naudojamas šildymo sistemos Oi. Kada geriausia naudoti tokį įrenginį? Geriausia ten, kur nereikia didelio šilumos mainų proceso intensyvumo ir kur yra nedidelis skirtumas tarp aušinimo skysčio ir aplinkos temperatūros.

Kelių praėjimų sistemose srautas nukreipiamas naudojant išilginių ir skersinių pertvarų tūryje sistemą. Šilumokaičio naudojimas šiluminėse sistemose su dideliu judėjimo greičiu arba mažu agento šilumos perdavimu laikomas optimaliu. Pagal agento judėjimo būdą jie išskiriami tiesioginis srautas, priešinis srautas ir kryžminis srautas Produktai.

Norint eksploatuoti šilumokaitį agresyvioje aplinkoje, vietoj plieninio vamzdžių ryšulio naudojami grafito arba stiklo vamzdžiai, o korpusas sandarinamas specialių medžiagų sandarikliais.

Kokiu principu veikia vienetai?

Funkcijoje naudojamas regeneravimo principas pagrįstas atskiru šilumos mainu nemaišant produktų. Šilumos perdavimas iš labiau šildomos terpės į mažiau šildomą vyksta per du agentus skiriančių vamzdžių sieneles. Šiuo atveju laikomasi priešpriešinio srauto principo, nes tai užtikrina optimalų šilumos perdavimą. Vienas aušinimo skystis (skystis, dujos, garai) tiekiamas esant slėgiui į tarpą tarp vamzdžių, antrasis cirkuliuoja vamzdžiais ir savo agregacijos būkle gali skirtis nuo pirmojo.

Toliau vyksta šilumos mainų procesai tarp skystų ir dujinių medžiagų normaliu režimu. Norint padidinti šilumos perdavimo koeficientus, pakanka dideliu greičiu Produktai. Garams ir dujoms turėtų būti 8–25 m/s, skystoms priemonėms – nuo ​​1,5 m/s. Siekiant padidinti šilumos perdavimą, vamzdžiai aprūpinti specialiais pelekais.

Iš ko susideda apvalkalo ir vamzdelio aparatas?

Pagrindinis korpuso ir vamzdžio šilumokaičio privalumas ir populiarumo priežastis yra paprastas, bet labai patikimas dizainas. Jį sudaro paskirstymo kamera su purkštukais, cilindrinis korpusas, vamzdžių lakštai ir vamzdžių pluoštas. Konstrukcija papildyta galiniais dangteliais ir atramomis, skirtomis dėti ant horizontalaus pagrindo, arba tvirtinimais skirtingai orientacijai erdvėje.

Šilumos perdavimui sustiprinti naudojami vamzdžiai su išorinėmis briaunomis, kurios padidina šilumos perdavimą. Jei reikia sumažinti šilumos perdavimą aplinką ir padidinti šilumą akumuliuojančias savybes, korpusas padengtas šilumą izoliuojančiu sluoksniu. Taip pat yra "vamzdis vamzdyje" dizaino. Korpusas dažniausiai pagamintas iš lakštinio plieno, kurio storis ne mažesnis kaip 4 mm. Grotelės dažniausiai gaminamos iš tos pačios medžiagos ir jų storis ne mažesnis kaip 20 mm. Pagrindinis konstrukcijos elementas yra sija metaliniai vamzdžiai, vienoje arba abiejose pusėse jis pritvirtintas prie vamzdžio lakštų.

Produkto žymėjimas

Šilumokaičių žymėjimas susideda iš raidinių ir skaitmeninių kodų simbolių sekos. Pavyzdžiui, santrumpa 1400 TKG-1.5-0.5 - M1/40D-6-1-U-I reiškia:

skersmuo 1400 mm;

slėgis vamzdžių viduje 1,5 MPa;

tas pats, tik tarpe tarp vamzdžių 0,5 MPa;

medžiagos tipas M1;

40 mm skersmens vamzdžiai su briaunomis;

gaminio ilgis 6 m;

vienpusis dizainas;

naudojamas vidutinio klimato;

Yra išorinės šilumos izoliacijos tvirtinimo įtaisai.

Produktų privalumai ir trūkumai

Korpusiniai ir vamzdiniai šilumokaičiai turi nemažai pranašumų, suteikiančių konkurencinį pranašumą jų šilumokaičių segmente šiluminės įrangos rinkoje:

1. Jie yra labai atsparūs vandens plaktukui, o kiti analogai neturi šios galimybės.

2. Skirtingai nuo kitų šilumokaičių, jie gali dirbti su užterštais produktais arba agresyvioje aplinkoje. Pavyzdžiui, plokštelių analogai veikia tik su grynu agentu.

3. Lengva prižiūrėti (lengva gaminti mechaninis valymas), techninė priežiūra ir aukštas techninis aptarnavimas.

Šio tipo produktų trūkumai yra šie:

1. Mažesnis koeficientas lyginant su plokšteliniais gaminiais naudingas veiksmas, mažesnis šilumos perdavimo paviršiaus plotas.

2. Dideli matmenys, dėl to padidėja medžiagų sąnaudos ir įrenginio kaina.

3. Reikšminga šilumos perdavimo priklausomybė nuo judančio agento greičio.

Prietaisų taikymo sritis

Korpuso ir vamzdžių įtaisai naudojami kaip pagrindinė šildymo punktų įranga ir inžineriniai tinklai būsto ir komunalinių paslaugų. Individualus šilumos punktai(ITP) turi didelių pranašumų prieš centralizuotą šilumos ir vandens tiekimą. Jie efektyviau tiekia energiją įrenginiams ir suteikia terminis režimas pastatai, o ne šildymo įrenginiai.

Šilumos mainų įrangašis tipas yra būtinas tais atvejais, kai būtina užtikrinti aušinimo skysčio slėgio ir temperatūros atjungimą antrinėje karšto vandens grandinėje nuo tiekimo tinklo vanduo. Tai ypač aktualu, jei šildymo sistema yra prijungta prie šilumos tiekimo tinklo per nepriklausoma schema prisijungimas. Tai atsitinka, kai statinis slėgis, pavyzdžiui, sujungtų pastatų šildymo sistemos dėl nelygaus reljefo aukščiau nei tinklo linijoje. Arba atvirkščiai, kai slėgis tinklo „grįžtame“ yra didesnis nei aptarnaujančioje šildymo sistemoje.

Šio tipo šilumokaičiai naudojami naftos, dujų ir chemijos pramonėje. Jų galima rasti didelėse šiluminėse elektrinėse, kur naudojami aukštų parametrų aušinimo skysčiai. Įvairių pritaikymų spektras neapsiriboja šiomis pramonės šakomis. Jie naudojami kaip garintuvai reboileriuose, oru aušinamuose kondensatoriuose, distiliavimo kolonėlės. Jie taip pat gali būti naudojami žaliavoms, komponentams ar gataviems produktams vėsinti. Jie plačiai naudojami technologiniai procesai pieno, alaus ir kitose maisto pramonės šakose.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaitis (apvalkalas ir vamzdis) horizontalus

Vamzdinis šilumokaitis

Įmonė NORMIT turi platų rikiuotėšilumokaičiai, kurie gali patenkinti bet kokius reikalavimus įvairių tipų industrija. Esame pasirengę pateikti savo klientams europietiškos kokybės įrangą už prieinamą kainą.

Tikslas

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai naudojami šilumos mainams ir termocheminiams procesams tarp įvairių skysčių, garų ir dujų – tiek nesikeičiant, tiek pasikeitus jų agregacijos būklei. Galima naudoti korpusinius ir vamzdinius šilumokaičius

kaip kondensatoriai, šildytuvai ir garintuvai. Šiuo metu šilumokaičio konstrukcija tapo daug pažangesnė dėl specialių patobulinimų, atsižvelgiant į eksploatavimo patirtį.

Privalumai korpuso ir vamzdžių šilumokaičiai:

• Patikimumas
• Didelis efektyvumas
• Kompaktiškumas
• Platus pritaikymo spektras
• Didelis šilumos mainų plotas
• Nepažeidžia gaminio struktūros
• Lengvas valymas ir priežiūra
• Nėra „negyvų zonų“
• Gali būti komplektuojamas su CIP plovikliu
• Mažos energijos sąnaudos
• Saugus naudojimas personalui

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai yra vienas iš plačiausiai naudojamų prietaisų šioje srityje, daugiausia dėl jų patikimas dizainas ir įvairių dizaino variantų pagal skirtingos sąlygos operacija.

Specifikacijos gali keistis pagal Kliento technologinius reikalavimus:

• vienfaziai srautai, virimas ir kondensacija karštosiose ir šaltosiose vertikalios arba horizontalios šilumokaičio pusėse
• slėgio diapazonas nuo vakuumo iki didelių verčių
• Dėl įvairių variantų labai skiriasi slėgio kritimai iš abiejų pusių
• atitinka šiluminio įtempio reikalavimus, žymiai nepadidinant įrenginio savikainos
• dydžiai nuo mažų iki itin didelių (5000 m2)
• Galimybė naudoti skirtingas medžiagas pagal sąnaudas, korozijos, temperatūros ir slėgio reikalavimus
• išvystytų šilumos mainų paviršių naudojimas tiek vamzdžių viduje, tiek išorėje, įvairūs stiprintuvai ir kt.
• galimybė nuimti vamzdžių ryšulį valymui ir remontui.

apibūdinimas

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai susideda iš vamzdžių ryšulių, sumontuotų vamzdžių lakštuose, korpusuose, dangčiuose, kamerose, purkštukuose ir atramose. Vamzdžių ir tarpvamzdžių erdvės šiuose įrenginiuose yra atskirtos, ir kiekvieną iš jų pertvaromis galima padalinti į keletą praėjimų.

Prietaisų šilumos perdavimo paviršius gali būti nuo kelių šimtų kvadratinių centimetrų iki kelių tūkstančių kvadratinių metrų. Taigi 150 MW galios garo turbinos kondensatorius susideda iš 17 tūkstančių vamzdžių, kurių bendras šilumos mainų paviršius yra apie 9000 m 2.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičio korpusas yra vamzdis, suvirintas iš vieno ar kelių plieno lakštų. Korpusai vienas nuo kito skiriasi daugiausia tuo, kaip jie yra prijungti prie dangčių ir vamzdžio lakšto. Korpuso sienelės storis nustatomas pagal darbinės terpės slėgį ir korpuso skersmenį, tačiau imamas ne mažesnis kaip 4 mm. Flanšai privirinami prie cilindrinių korpuso kraštų, kad būtų galima sujungti su dangčiais arba dugnais. Prietaiso atramos pritvirtintos prie išorinio korpuso paviršiaus.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičių vamzdinė konstrukcija pagaminta iš tiesių arba lenktų (U arba W formos) vamzdžių, kurių skersmuo nuo 12 iki 57 mm. Pirmenybė teikiama besiūliams plieniniams vamzdžiams.

Korpuse ir vamzdeliuose šilumokaičiuose Tarpvamzdžio erdvės srauto plotas yra 2-3 kartus didesnis nei srauto plotas vamzdžių viduje. Todėl esant vienodam tos pačios fazės būsenos aušinimo skysčių srautui, šilumos perdavimo koeficientai tarpvamzdžių erdvės paviršiuje yra maži, o tai sumažina bendrą šilumos perdavimo koeficientą aparate. Pertvarų įrengimas korpuso ir vamzdžio šilumokaičio tarpvamzdinėje erdvėje padeda padidinti aušinimo skysčio greitį ir pagerinti šilumos perdavimo efektyvumą.

Žemiau pateikiamos dažniausiai naudojamų įrenginių diagramos:

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai gali būti standžios, nestandžios ir pusiau standžios konstrukcijos, vieno ir kelių eigų, tiesioginio srauto, priešpriešinio ir kryžminio srauto, horizontalūs, pasvirę ir vertikalūs.

Vieno praėjimo šilumokaityje su tiesiais standžios konstrukcijos vamzdžiais korpusas ir vamzdžiai sujungiami vamzdžių lakštais, todėl nėra galimybės kompensuoti šiluminio plėtimosi. Tokie prietaisai yra paprastos konstrukcijos, tačiau gali būti naudojami tik esant santykinai nedideliems temperatūrų skirtumams tarp korpuso ir vamzdžių pluošto (iki 50 o C). Jie turi mažus šilumos perdavimo koeficientus dėl mažo aušinimo skysčio greičio tarpvamzdžių erdvėje.

Korpuso ir vamzdžio šilumokaičiuose tarpvamzdžių erdvės srauto plotas yra 2-3 kartus didesnis nei vamzdžių srauto plotas. Todėl esant vienodiems aušinimo skysčių srautams, turintiems vienodą agregacijos būseną, šilumos perdavimo koeficientai tarpvamzdžio erdvės paviršiuje yra maži, o tai sumažina šilumos perdavimo koeficientą aparate. Pertvarų įrengimas tarpvamzdinėje erdvėje padeda padidinti aušinimo skysčio greitį ir padidinti šilumos perdavimo koeficientą.

Garų-skysčių šilumokaičiuose garai dažniausiai praeina tarpvamzdžių erdvėje, o skystis – vamzdžiais. Temperatūros skirtumas tarp korpuso sienos ir vamzdžių paprastai yra reikšmingas. Norint kompensuoti terminio pailgėjimo skirtumą, tarp korpuso ir vamzdžių įrengiami lęšio, riebokšlio arba silfono kompensatoriai.

Siekiant pašalinti metalo įtempius, atsirandančius dėl terminio pailgėjimo, taip pat gaminami vienos kameros šilumokaičiai su išlenktais U ir W formos vamzdžiais. Jie tinka esant dideliam aušinimo skysčio slėgiui, nes vandens kamerų gamyba ir vamzdžių tvirtinimas vamzdžių lakštuose aukšto slėgio aparatuose yra sudėtingos ir brangios operacijos. Tačiau prietaisai su išlenktais vamzdžiais negali plačiai paplitti dėl to, kad sunku gaminti vamzdžius su skirtingu lenkimo spinduliu, vamzdžius pakeisti sunku ir nepatogu valyti sulenktus vamzdžius.

Kompensavimo įtaisai sunkiai gaminami (membrana, silfonai, su išlenktais vamzdžiais) arba nepakankamai patikimi veikiantys (lęšis, sandarinimo dėžė). Šilumokaičio konstrukcija yra pažangesnė su standžiu vieno vamzdžio lakšto tvirtinimu ir laisvu antrosios plokštės judėjimu kartu su vamzdžių sistemos vidiniu dangteliu. Tam tikras įrenginio kainos padidėjimas dėl padidėjusio korpuso skersmens ir papildomo dugno gamybos pateisinamas veikimo paprastumu ir patikimumu. Šie įrenginiai vadinami „plaukiojančios galvutės“ šilumokaičiais. Kryžminio srauto šilumokaičiams būdingas padidėjęs šilumos perdavimo koeficientas išoriniame paviršiuje dėl to, kad aušinimo skystis juda per vamzdžių pluoštą. Esant skersiniam srautui, temperatūrų skirtumas tarp aušinimo skysčių sumažėja, tačiau esant pakankamam vamzdžių sekcijų skaičiui, skirtumas, palyginti su priešpriešiniu srautu, yra mažas. Kai kuriose tokių šilumokaičių konstrukcijose, kai dujos teka tarpvamzdinėje erdvėje, o skystis vamzdžiuose, šilumos perdavimo koeficientui padidinti naudojami vamzdžiai su skersiniais briaunomis.

Plačiai paplitęs korpuso ir vamzdžio šilumokaičių ir jų konstrukcijos naudojimas neturėtų atmesti nubraukto paviršiaus šilumokaičių ir „vamzdžių vamzdyje“ šilumokaičių naudojimo tais atvejais, kai jų naudojimas yra priimtinesnis. technologinių ir ekonominių savybių.

Techninės specifikacijos:

Modelis	NORMIT Heatex vamzdis 1	NORMIT Heatex vamzdis 2	NORMIT Heatex vamzdis 3	NORMIT Heatex vamzdis 4
Šilumos mainų plotas, m2
Medžiaga	AISI 304
Vamzdžių skaičius, vnt
Temperatūra, °C	Iki 200

Matmenys:

Bendri matmenys, mm	A	B	C
NORMIT Heatex vamzdis 1		1500
NORMIT Heatex vamzdis 2		1900
NORMIT Heatex vamzdis 3		2200
NORMIT Heatex vamzdis 4		2600

ŠILUMOSKAIČIAI KIAUTINĖS IR VAMZDŽIOMIS.

Kietojo tipo šilumokaičiai (8.3.2 pav.) turi cilindrinį korpusą 1 , kuriame sumontuotas vamzdžių pluoštas 2, pritvirtintas vamzdžių lakštuose 4, kuriame vamzdžiai tvirtinami išplečiant arba suvirinant. Prietaiso korpusas uždarytas dangteliais 5 Ir 6. Korpuso viduje sumontuotos pertvaros 3, sukuriant tam tikrą srauto kryptį ir didinant jos greitį korpuse (8.3.4 pav.).

Ryžiai. 8.3.2. Kieto tipo korpuso ir vamzdžio šilumokaitis:

1 - korpusas (korpusas); 2 - vamzdis; 3 - skersinė pertvara; 4 - vamzdžio lakštas; 5 - dangtelis; 6 - dangtelis (paskirstymo dėžutė); 3.8 - atitinkamai išilginės pertvaros jungiamojoje dėžutėje ir korpuse.

Ryžiai. 8.3.3. Korpuso ir vamzdžio šilumokaitis su objektyvo kompensatoriumi ant korpuso.

Siekiant pailginti skysčio kelią kūne, vamzdžių ryšuliai yra su skersinėmis pertvaromis iš lakštinio plieno, kurio storis ne mažesnis kaip 5 mm. Atstumas tarp pertvarų yra nuo 0,2 m iki 50 m D N– išorinis šilumos mainų vamzdžio skersmuo. Geometrinė pertvarų forma ir jų santykinė padėtis lemia srauto judėjimo per šilumokaičio korpusą pobūdį.

Ryžiai. 8.3.4. Skersinių pertvarų tipai:

I – su sektoriaus išpjova, užtikrinančia skysčio tekėjimą spiraline linija;

II – su plyšine išpjova, kuri užtikrina bangų judėjimą;

III – su segmentuota išpjova;

IV – apskritas, suteikiantis judėjimą iš periferijos į centrą ir atvirkščiai.

Skersinės pertvaros viena prie kitos tvirtinamos tarpiniais vamzdžiais, prispaustais prie jų bendrais strypais (dažniausiai keturiais). Išskyrus technologiniais tikslais skersinės pertvaros taip pat tarnauja kaip tarpinės vamzdžių pluošto atramos, neleidžiančios jam susilenkti horizontali padėtis aparatai.

Viena iš šilumos mainų terpių juda vamzdžiais, o kita – korpuso viduje tarp vamzdelių. Į vamzdelius įleidžiama labiau užteršta terpė, taip pat terpė su mažesniu šilumos perdavimo koeficientu, nes sunku išvalyti išorinį vamzdžių paviršių, o terpės judėjimo greitis tarpvamzdinėje erdvėje yra mažesnis. nei vamzdeliuose.

Kadangi šilumokaičio terpės temperatūros skiriasi, korpusas ir vamzdžiai įgauna skirtingą pailgėjimą, todėl šilumokaičio elementuose atsiranda papildomų įtempimų. Esant dideliam temperatūrų skirtumui, tai gali deformuotis ir net sugadinti vamzdelius ir korpusą, sutrikdyti degimo tankį ir pan. Štai kodėl Kietojo tipo šilumokaičiai naudojami, kai temperatūrų skirtumas tarp šilumą keičiančių terpių yra ne didesnis kaip 50°C.

Šilumokaičiai su objektyvo kompensatoriumi ant korpuso (8.3.3 pav) yra naudojami temperatūros įtempiams sumažinti standaus tipo įrenginiuose. Tokie šilumokaičiai turi ant korpuso esantį lęšio kompensatorių, dėl kurio deformacijos sumažėja šiluminės jėgos korpuse ir vamzdeliuose. Šis sumažinimas yra didesnis, tuo didesnis lęšių skaičius kompensatoriuje.

Plaukiojančios galvutės šilumokaičiai (8.3.5 pav.) rado plačiausiai naudojamą. Šiuose įrenginiuose vienas vamzdžių pluošto galas yra pritvirtintas prie korpuso sujungto vamzdžio lakšto (paveiksle kairėje), o antrasis gali laisvai judėti kūno atžvilgiu, kai temperatūra keičiasi vamzdžių ilgiu. Tai pašalina temperatūros įtempimus konstrukcijoje ir leidžia dirbti esant dideliems šilumos mainų terpių temperatūrų skirtumams. Be to, galima išvalyti vamzdžių pluoštą ir aparato korpusą, todėl lengviau pakeisti ryšulio vamzdelius. Tačiau šilumokaičių su slankiąja galvute konstrukcija yra sudėtingesnė, o plūduriuojanti galvutė neprieinama patikrinti prietaiso veikimo metu.

Ryžiai. 8.3.5. Korpuso ir vamzdžio šilumokaitis su plūduriuojančia galvute:

1 – korpusas; 2.3 – įleidimo ir išleidimo kameros (dangčiai); 4 – vamzdžių ryšulėlis; 5 – vamzdžių lakštai; 6 – plaukiojantis galvos apdangalas; 7 – pertvaros; 8 – spaustukai dangčiui tvirtinti; 9 – atramos; 10 – pamatai; 11 – tarpvamzdinės kreipiamosios pertvaros; 12 – vamzdžių pluošto slankioji atrama; I, II – šildymo skysčio įėjimas ir išėjimas; III, IV – šildomo srauto įėjimas ir išėjimas.

Paskirstymo kameroje ir plūduriuojančioje galvutėje sumontuotos pertvaros padidina smūgių skaičių vamzdžių pluošte. Tai leidžia padidinti srauto greitį ir šilumos perdavimo koeficientą į vidinę vamzdžių sienelę.

Įrenginių su plūduriuojančia galvute tarpvamzdžių erdvė dažniausiai daroma vieno praėjimo. Dviem smūgiais korpuse įrengiama išilginė pertvara. Tačiau šiuo atveju tarp pertvaros ir korpuso reikalingas specialus sandariklis. Korpuso ir vamzdžio šilumokaičių šilumos mainų paviršius gali būti 1200 m2, kai vamzdžių ilgis nuo 3 iki 9 m; sąlyginis slėgis siekia 6,4 MPa.

U formos šilumokaičiai (8.3.6 pav.) turėti vamzdžių ryšulį, kurio vamzdeliai sulenkti lotyniškos raidės u forma, o abu galai pritvirtinti vamzdelio lakšte, kas užtikrina laisvą vamzdelių pratęsimą nepriklausomai nuo korpuso. Tokie šilumokaičiai naudojami aukštas kraujo spaudimas. Į vamzdelius siunčiama terpė turi būti pakankamai švari, nes valyti vidinį vamzdelių paviršių sunku.

Ryžiai. 8.3.5. Korpuso ir vamzdžio šilumokaitis su plūduriuojančia galvute.

8.3.6 pav. Korpuso ir vamzdžio šilumokaitis su U formos vamzdeliais

Priklausomai nuo išilginių pertvarų korpuse ir paskirstymo dėžėse, korpuso ir vamzdžio šilumokaičiai skirstomi į vieno, dviejų ir kelių praėjimų tiek vamzdyje, tiek tarpvamzdinėje erdvėje. Taigi, pav. 8.3.2 šilumokaitis yra dviejų praėjimų tiek vamzdyje, tiek tarpvamzdžių erdvėje, kas pasiekiama įrengiant išilgines pertvaras 7 Ir 8.

„vamzdis vamzdyje“ tipo šilumokaičiai.

Skirtingai nuo korpuso ir vamzdelio įrenginių, kai į korpusą dedamas kelių šimtų vamzdelių pluoštas, tokio tipo įrenginiuose kiekvienas vamzdelis turi savo individualų korpusą (8.3.7 pav.). Šilumokaitis surenkamas iš kelių tokių sekcijų, sujungtų kolektoriais prie šildymo aušinimo skysčio įleidimo ir išleidimo angos. Tokie prietaisai naudojami klampių ir labai klampių naftos produktų (dyzelino, mazuto, dervos) šildymui.

„Vamzdis vamzdyje“ įrenginiai yra neatskiriami ir sulankstomi. Pirmieji iš jų naudojami terpėms, kurios nesukuria nuosėdų tarpvamzdžių erdvėje, kurių išoriniai vamzdžiai sujungiami suvirinimo vamzdžiais. Tokių prietaisų vidinių vamzdžių jungtys gali būti standžios (pereinamieji dvyniai 3 suvirinti prie vamzdžių) ir nuimami (dvyniai ant flanšų, kaip parodyta paveikslėlyje). Kietoje sistemoje šilumokaitį galima naudoti aplinkoje, kurioje temperatūros skirtumas tarp išorinių ir vidinių vamzdžių turi būti ne didesnis kaip 50°C.

Ryžiai. 8.3.7. Keturių eigų neatskiriamo vamzdis vamzdyje šilumokaičio sekcija:

1, 2 – išoriniai ir vidiniai vamzdžiai; 3 – rotacinis dvynys I, II – šildymo aušinimo skysčio įėjimas ir išėjimas; III, IV – šildomo srauto įėjimas ir išėjimas.

Ryžiai. 8.3.8. Vieno srauto „vamzdis vamzdyje“ tipo šilumokaičio su tarpine sekcija:

1 – išoriniai vamzdžiai; 2 – vidiniai vamzdžiai; 3 – dangtelis; 4 – rotaciniai dvyniai; 5 – pertvara; 6 – vamzdžio lakštas; A – labiau užteršto srauto įėjimas ir išėjimas; B – mažiau užteršto upelio įėjimas ir išėjimas

Sulankstomi įtaisai „vamzdis vamzdyje“ (8.3.8 pav.) gaminami iš sekcijų, kuriose išoriniai vamzdžiai 4 vienija bendra danga 3, skirtas aušinimo skysčio srautui pasukti iš vieno išorinio vamzdžio į kitą, o vidiniai vamzdžiai sujungiami naudojant sukamuosius dvynius ant flanšų, esančių šio dangčio viduje. Iš tokių sekcijų galima surinkti kelių srautų aparato akumuliatorių, jei aušinimo skysčio srautas didelis (10–200 t/h vamzdyje ir iki 300 t/h tarpvamzdžių erdvėje). Išmontuojamų „vamzdis vamzdyje“ įtaisų pranašumas yra tas, kad juos galima reguliariai (kaip apvalkalą ir vamzdelį) išvalyti nuo nuosėdų, o vidinius arba išorinius vamzdžius galima pakeisti pažeidus ar korozijos atveju.

Paprastai „vamzdis vamzdyje“ įrenginiuose labiau užteršto aušinimo skysčio srautas leidžiamas per vidinius vamzdžius, o mažiau užterštas nukreipiamas per tarpvamzdžių erdvę.

Sulankstomos konstrukcijos šilumokaičiuose gali būti vidiniai vamzdžiai išorėje pelekai padidinti šilumos mainų plotą ir taip padidinti šilumos perdavimo efektyvumą. Sulankstomi šilumokaičiai leidžia valyti išorinius ir vidinius vamzdžių paviršius, taip pat naudoti briaunuotus vidinius vamzdžius. Tai leidžia žymiai padidinti perduodamos šilumos kiekį. 8.3.9 paveiksle pavaizduoti vamzdeliai su briaunomis.

Ryžiai. 8.3.9. Vamzdžiai su briaunomis:

a - lovio formos suvirinti šonkauliai; b - valcuoti šonkauliai; c - išspausti šonkauliai; g - suvirinti smaigalio formos šonkauliai; d - raižyti šonkauliai.