Одноходовой кожухотрубчатый теплообменник (КТТ) с неподвижными трубными решетками (жесткого типа):

1 – кожух; 2 – трубные решетки; 3 – трубы; 4 – крышка; 5 – днище; I и II – теплоносители

Достоинства: просты в изготовлении, позволяют развивать большую поверхность теплообмена в одном аппарате, надежны в работе, компактны, легко чистятся (трубное пространство).

Недостатки: максимально допустимые температурные напряжения – 50 С.

Способы размещения труб в трубных решетках:

а) по вершинам правильных шестиугольников;

б) по вершинам квадратов;

в) по концентрическим окружностям

1 – корпуса; 2 – трубы (t – шаг труб; d – диаметр трубы)

Многоходовой (по трубному и межтрубному пространству) кожухотрубчатый теплообменник с неподвижными трубными решетками (жесткого типа):

1 – корпус (обечайка); 2 – трубные решетки: 3 – трубы; 4 – крышки; 5 – перегородки в крышках; 6 – перегородки в межтрубном пространстве

По сравнению с одноходовыми КТТ в многоходовых больше скорость движения теплоносителей, т.е. интенсивность процесса теплообмена, однако, при этом уменьшается движущая сила теплопередачи и возрастает гидравлическое сопротивление теплообменника.

Кожухотрубчатый теплообменник с линзовым компенсатором (полужесткая конструкция):

1 – кожух; 2 – трубы; 3 – линзовый компенсатор; I и II – теплоносители

Простота конструкции.

Применяют при небольших температурных деформациях (не более 10 – 15 мм) и невысоких давлениях в межтрубном пространстве (не более 0,5 МПа).

Кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой:

1 – кожух; 2 – трубы; 4 – плавающая головка; I и II – теплоносители

Усложнение и утяжеление конструкции.

Применяются при значительных относительных перемещениях труб и кожуха. Легко чистится межтрубное пространство (извлекается вся трубчатка из кожуха), однако, затрудняется чистка трубного пространства.

Кожухотрубчатый теплообменник с U-образными трубами;

1 – кожух; 2 – трубы;I и II – теплоносители

Сложность размещения большого числа труб в трубной решетке.

Применяются при значительных относительных перемещениях труб и кожуха. Легко чистится межтрубное пространство (извлекается вся трубчатка из кожуха), однако, затрудняется чистка трубного пространства.

Теплообменник типа «труба в трубе»:

1 – внутренние трубы; 2 – наружные трубы; 3 – соединительные колена (калачи); 4 – соединительные патрубки; I и II – теплоносители

Применяют для процессов со сравнительно небольшими тепловыми нагрузками и малыми поверхностями теплообмена (не более неск. м²).

Достоинства: высокие скорости движения теплоносителей, т.е. высокая интенсивность теплопередачи, замедление отложений загрязнений на стенках труб, работа при высоких давлениях.

Недостатки: более громоздки, чем КТТ, металлоемки, меньше расходы теплоносителей.

Аппараты с погружными теплообменниками:

а) с одним спиральным змеевиком;

б) с несколькими спиральными змеевиками:

в) с прямыми трубами

1 – погружные трубы; 2 – корпуса; I и II – теплоносители

Достоинства: простота устройства, низкая стоимость, легкость чистки наружных поверхностей труб, удобство работы при высоких давлениях и в химически активных средах.

Недостатки: сравнительная небольшая поверхность теплообмена (до 10 – 15 м²), низкая интенсивность процесса, для змеевиков – сложность чистки внутренней поверхности труб

Оросительный холодильник:

1 – трубы; 2 – соединительные колена (калачи); 3 – желоб для распределения охлаждающей воды; 4 – корыто для сбора воды

Применяют в основном для охлаждения жидкостей и газов или конденсации паров.

Достоинства: малый расход воды, простота устройства, низкая стоимость, легкость чистки наружных поверхностей труб.

Недостатки: необратимая потеря воды, громоздкость, неравномерность смачивания наружной поверхности труб, атмосферная коррозия труб.