I. Кожух и распределительные камеры.

Кожух (корпус) теплообменного аппарата малого диаметра D (менее 600 мм) чаще всего изготовляют из труб, а кожух большого диаметра – вальцовано-сварным способом из листовой стали. В последнем случае, особенно при большой длине аппарата, кожух может состоять из трех обечаек − центральной и двух концевых, сваренных между собой встык. Длина концевых обечаек КТТА определяется по формуле: (где D_н – наружный диаметр кожуха, м; S – исполнительная толщина стенки кожуха, м), но не менее 100 мм. Толщины концевых обечаек должны в 1,2−1,4 раза превосходить толщину центральной обечайки, чтобы компенсировать напряжения, возникающие в месте соединения кожуха с трубной решеткой.

Внутренний диаметр кожуха теплообменника D берется таким, чтобы внутри него по диаметру расположилось необходимое число труб n и оста­лись небольшие зазоры между трубами и кожухом:

, (12.1)

где d_т – наружный диаметр труб, мм; t – шаг расположения труб в межтрубном пространстве теплообменника, мм.

Диаметр кожуха D, подсчитанный по формуле (12.1) округляется до ближайшего большего нормализованного размера.

Для теплообменных аппаратов, особенно типов У, П и ПК, должна быть обеспечена необходимая устойчивость формы кожуха. К этой характеристике обечайки предъявляются особые требования, т.к. для очистки теплообменников необходимо периодически извлекать трубный пучок с перегородками их корпуса аппарата. Так как зазор между кожухом и перегородкой невелик (несколько миллиметров), то появление овальности кожуха приведет к невозможности монтажа и демонтажа трубного пучка.

Для теплообменных аппаратов типа Н должна быть обеспечена способность кожуха и труб к самокомпенсации, т.е. способность противостоять напряжениям, возникающим из-за различия их температурных удлинений.

При введении компенсатора в конструкцию кожуха КТТА температурные напряжения уменьшаются тем значительнее, чем больше элементов в компенсаторе. Однако число линз не должно быть большим из-за опасности потери устойчивости формы кожуха, особенно если компенсаторы работают на осевое сжатие.

Распределительные камеры и крышки теплообменных аппаратов предназначены для ограничения корпуса (кожуха) аппарата по трубному пространству с обоих торцов (в аппаратах типов ТН и ТК) или с одного торца (в аппаратах типов ТУ и ТП), и распределения потока рабочей среды (теплоносителя) по теплообменным трубам. Конструктивно распределительная камера представляет собой эллиптическую фланцевую крышку, присоединяемую к фланцевой части трубной решетки, или короткую обечайку, снабженную по краям фланцами. При этом один из фланцев служит для присоединения к трубной решетке, другой − к съемной плоской или эллиптической крышке теплообменника. Крышка аппарата может быть также приварена к обечайке распределительной камеры (рис. 12.1, в, г). Крышки массой более 20 кг следует снабжать строповыми устройствами (например, ушками).

Для теплообменных аппаратов небольшого диаметра (до 800 мм) крышки распределительной камеры выполняются плоскими, поскольку такие крышки дешевле и проще в изготовлении. В некоторых случаях для удобства обслуживания аппарата распределительные камеры и крышки к ним навешивают в шарнирных устройствах, закрепленных на кожухе.

Толщину стенки распределительной камеры, как правило, принимают равной толщине стенки кожуха аппарата. Распределительную камеру и крышку чаще всего (но далеко не всегда) изготовляют из того же материала, что и кожух аппарата. Обычно для этих целей применяют монометаллические и биметаллические стали марок ВСтЗсп, 16ГС, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 16ГС + 08Х13, 16ГС + 12Х18Н10Т и т.д.