Аппараты теплообменные трубчатые без кожуха Теплообменники погружные спиральные

Основным теплообменным элементом является змеевик - труба, согнутая по определенному профилю.

Змеевик погружается в жидкость, находящуюся в корпусе аппарата. Скорость движения мала вследствие большого сечения корпуса аппарата, что обуславливает низкие значения коэффициентов теплоотдачи от наружной стенки змеевика к жидкости (или наоборот). Для увеличения этого коэффициента теплоотдачи повышают скорость движения жидкости путем установки в корпусе аппарата, внутри змеевика, стакана. В этом случае жидкость движется по кольцевому пространству между стенками аппарата и стакана с повышенной скоростью. Часто в погружных теплообменниках устанавливают змеевики из прямых труб, соединенных калачами.

В следствии простоты устройства, низкой стоимости), доступности, наружных стенок змеевика для чистки и осмотра, возможности работы змеевиков при высоких давлениях эти теплообменники находят достаточно широкое применение в промышленности.

Погружные змеевиковые теплообменники имеют сравнительно небольшую поверхность теплообмена (до 10- 15 м²).

Погружные змеевиковые теплообменники используют в химической промышленности для теплообмена между средами, одна из которых находится под высоким давлением. Эти теплообменники состоят из плоских или цилиндрических змеевиков, погруженных в сосуд с жидкой рабочей средой. Другая жидкая или газообразная среда под давлением пропускается по трубам.

Рисунок 2.9.33. Змеевиковый холодильник

Змеевиковый холодильник (рис. 2.9.33.), предназначенный для охлаждения азотоводородной смеси, состоит из четырех кольцевых секций 1. Включенных параллельно по ходу газа и воды. К наружной н внутренней обечайкам кожуха 5 каждой секции крепятся коллекторы 3 для подвода и вывода из секций охлаждающей воды. Коллекторы секций смешены один относительно другого на 900. Газ подводится в каждую секцию сверху по вертикальному коллектору 2 и распределяется по 14 приваренным к нему плоско-спиральным змеевикам 4. расположенным один над другим. Охлажденная газовая смесь выводится по такому же коллектору у внутренней обечайки кожуха. Между змеевиками установлена спиральная перегородка из листовой стали, сообщающая воде направление движения по спирали вдоль витков змеевиков противоточно газу.

Эти теплообменники характеризуются хорошей способностью к самокомпенсации температурных напряжений и низким гидравлическим сопротивлением. Их недостаток — сложность изготовления н монтажа.

Оросительные теплообменники

Оросительные теплообменники представляют собой ряд расположенных одна над другой прямых труб, орошаемых снаружи водой (Рис. 2.9.34.). Трубы соединяют сваркой или на фланцах при помощи "калачей".

Оросительные теплообменники применяют главным образом в качестве холодильников для жидкостей и газов или как конденсаторы. Орошающая вода равномерно подается сверху через желоб с зубчатыми краями. Вода, орошающая трубы, частично испаряется, вследствие чего расход ее в оросительных теплообменниках несколько ниже, чем в холодильниках других типов. Оросительные теплообменники – довольно громоздки аппараты, они характеризуются низкой интенсивностью теплообмена, но просты в изготовлении и эксплуатации.

Рис. 2.9.34. - Оросительный теплообменник.

Их применяют, когда требуется небольшая производительность, а также при охлаждении химически агрессивных сред или необходимости применения поверхности нагрева из специальных мате риалов (например, для охлаждения кислот применяют аппараты из кислотоупорного ферросилида (высококремнистый чугун), который плохо обрабатывается).