Теплообменные аппараты с плавающей головкой (тип п)
В теплообменниках с плавающей головкой теплообменные трубы закреплены в двух трубных решетках, одна из которых неподвижно связана с корпусом, а другая имеет возможность свободного осевого перемещения. что и исключает температурные деформации кожуха и труб.
Горизонтальный двухходовой конденсатор типа П (рис. 2.9.15.) состоит из кожуха 10 и трубного пучка. Левая трубная решетка 1 соединена фланцевым соединением с кожухом и распределительной камерой 2, снабженной перегородкой 4. Камера закрыта плоской крышкой 3. Правая подвижная решетка установлена внутри кожуха свободно и образует вместе с крышкой 8 «плавающую головку». Со стороны «плавающей головки» аппарат закрыт крышкой 7. При нагревании и удлинении трубок плавающая головка перемешается внутри кожуха.
Рис. 2.9.15. Горизонтальный двухходовой конденсатор с плавающей головкой
Для обеспечения свободного перемещения трубного пучка внутри кожуха в аппаратах диаметром 800 мм и более, трубный пучок снабжают опорной платформой 6. Верхний штуцер 9 предназначен для ввода пара и поэтому имеет большое проходное сечение, нижний штуцер 5 предназначен для вывода конденсата и имеет меньшие размеры.
Значительные коэффициенты теплоотдачи при конденсации практически не зависят от режима движения среды. Поперечные перегородки служат лишь для поддержания труб и придания трубному пучку жесткости.
Аппараты с плавающей головкой обычно выполняют одноходовыми по межтрубному пространству. Однако установкой продольных перегородок можно получить многоходовые конструкции.
Хотя в аппаратах типа П обеспечивается хорошая компенсация температурных деформаций, эта компенсация не является полной, т.к. различие температурных расширений самих трубок приводит к короблению трубной решетки. В связи с этим, в многоходовых ТА типа П диаметром более 1000 мм при разности температур свыше 100 0С у входа и выхода среды в трубном пучке, устанавливают разрезную по диаметру плавающую головку (рис. 2.9.16.).
Рис. 2.9.16. Двухходовый теплообменник типа П с плавающей головкой:
а - цельной; б -разрезной
|
|
Рис. 2.9.17. Вариант размещения плавающей головки в кожухе большего диаметра |
Рис. 2.9.18. Вариант размещения крышки плавающей головки в кожухе меньшего диаметра |
Наиболее важный узел - соединение плавающей трубной решетки с крышкой. Это соединение должно обеспечивать возможность легкого извлечения пучка из кожуха, а также минимальный зазор Δ между кожухом н пучком труб. Вариант, показанный на рис. 2.9.17. позволяет извлекать трубный пучок, но зазор Δ получается больше на ширину фланца плавающей головки. Крепление по этой схеме наиболее простое и его применяют в испарителях с паровым пространством.
Размещение плавающей головки внутри крышки, диаметр которой больше диаметра кожуха, позволяет уменьшить зазор, но при этом усложняется демонтаж аппарата, т.к. плавающую головку нельзя извлечь из теплообменника (рис. 2.9.18).