2.2. Компоновка труб в трубном пучке

Компоновка	Схема	Характеристика
Треугольная		Число труб nтр= 3аN(аN+ 1) + 1, где S1= S2= S = =(1,2…1,4)d, но не менее S = d + 6 мм
По концентрическим окружностям		S1= S2= S
Коридорная		S1= S2и S1≠ S2
Шахматная: с равномерным поперечным шагом		S = (1,3…1,8)d при вальцовке и S = (1,25…1,3)d при сварке
с неравномерным

Примечание:а_N– порядковый номер шестиугольника, считая от центра.

минимальная толщина трубной решетки должна быть равна диаметру труб с учетом допуска на коррозию. Материал трубных решеток и труб выбирают одновременно с точки зрения стойкости к контактной электрохимической коррозии. В случае применения сплавов меди особенно важно избежать образования гальванических пар.

В последнее время получили распространение трубные решетки из углеродистой или низколегированной стали, покрытые плакирующим слоем требуемого металла со стороны межтрубного пространства или полости крышки и слоем из органического материала с противоположной стороны. Органические покрытия наносят прежде всего на поверхности, контактирующие с охлаждающей водой. Наиболее часто используют эпоксидную, спеченную феноловую или эпоксифеноловую смолу.

Типичные способы соединения неподвижных трубных решеток 2 с фланцем 3 кожуха показаны в табл. 2.3. Некоторые способы уплотнения подвижной трубной решетки приведены в табл. 2.4.

Направление течения теплоносителей.Вопрос о том, какой из теплоносителей направлять в трубы или межтрубное пространство, должен решаться с точки зрения не только интенсификации теплообмена, но и надежности работы ТА. Если теплоноситель вызывает коррозию или механическое повреждение труб, то лучше его пропустить внутрь труб, так как экономичнее выполнить трубы из материала высокой стоимости, чем кожух. В трубы целесообразно направлять теплоноситель под большим давлением, чем в межтрубном пространстве, чтобы не делать толстостенный кожух, а также более загрязненный, так как трубы очисть легче, чем межтрубное пространство.

2.2. Скорость теплоносителя в межтрубном пространстве

и вибрация труб

Скорость wдвижения теплоносителя в межтрубном пространстве трубчатых ТА оказывает существенное влияние на теплоотдачу, потери давления, загрязняемость и вибрацию труб. Для различных течений характерны следующие соотношения: для ламинарногоα~w^0,3;Δp~w;α~Δp^0,3; для турбулентногоα~w^0,6…0,8;Δp ~w^1,6…1,8;α~Δp^0,4. Ориентировочные значения скорости теплоносителей, рекомендуемые на основе опыта эксплуатации рекуперативных ТА различного назначения и технико-экономических расчетов, приводятся в справочной литературе.

Для повышения теплоотдачи и уменьшения загрязнений скорость нужно увеличивать, а для снижения потерь давления и предотвращения нежелательных последствий вибрации труб – уменьшать.

При омывании потоком теплоносителя одиночных труб возникают нестационарные гидродинамические силы, которые возбуждают вибрацию труб. Вибрация труб может быть обусловлена вихревым возбуждением при поперечном обтекании труб; возбуждением турбулентными пульсациями потока; гидроупругими и акустическими (в газообразных средах) возбуждениями.