Теплообменники типа «труба в трубе»

Аппараты этого типа используют чаще всего для теплообмена между жидкими средами при относительно небольших расходах теплоносителей. Их можно использовать также для теплообмена между жидкими или газовыми потоками и для конденсации паров при повышенных давлениях.

К преимуществамэтих теплообменников по сравнению с кожухотрубчатыми можно отнести меньшее гидравлическое сопротивление межтрубного пространства; кнедостаткам- большую металлоемкость, меньшую компактность.

Аппараты выполняют одно- или многопоточными; разборными или неразборными.

Неразборныетеплообменники являются аппаратами жесткой конструкции, в этой связи возможно возникновение температурных деформаций при существенной разнице температур теплообменивающихся потоков. Поэтому их рекомендуется использовать при разности температур сред не более 40С. К недостаткам этой конструкции можно отнести также невозможность очистки поверхности труб со стороны потока, протекающего по наружным трубам.

Неразборный однопоточный теплообменник (рис. 2.26) состоит из внутренних труб, расположенных в наружных (кожуховых) трубах большего диаметра. При этом один поток проходит по внутренним трубам, а другой - в пространстве между наружными и внутренними трубами. Внутренние трубы аппарата соединены в единый змеевик при помощи колен, а наружные - при помощи штуцеров; кольцевой зазор между трубами наглухо заварен.

При разнице температур сред более 70С можно использовать неразборные аппараты, в которых крепление труб осуществляется с использованием компенсирующих устройств. В этом случае кольцевое пространство между внутренними и наружными трубами наглухо заваривается с одной стороны, а с другой стороны уплотняется при помощи сальника (см. рис. 2.26). Это дает возможность некоторого удлинения наружных труб относительно внутренних при более высоких значениях разницы температур между потоками.

Рис. 2.26. Неразборный теплообменник типа «труба в трубе» с вариантом жесткого крепления труб (а) и с компенсирующим устройством (б): 1,2 – наружные и внутренние трубы, 3 – колена, 4 - штуцера

Эксплуатация и ремонт сосудов

Эксплуатационные параметры: давление, температура (учитывают износ – эрозийный и коррозию).

Пуск аппаратов:

1. Перед пуском необходимо проведение испытаний на прочность и плотность (гидро- или пневмоиспытания)

-      опрессовку сосуда производить водой пробным давлением, указанным в паспорте, установив на время опрессовки заглушки под предохранительные клапана, и подводящие трубопроводы;

-      полностью удалить воздух при заполнении сосуда водой;

-      производить плавное повышение давления в сосуде;

-      контролировать давление в сосуде двумя манометрами; оба манометра должны быть одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности, цены деления;

-       выдержать сосуд под пробным давлением в течение определенного времени. Время выдержки устанавливается разработчиком проекта. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.

 

Таблица

Толщина стенки сосуда, мм	Время выдержки, мин
До 50	10
Свыше 50 до 100	20
Свыше 100	30
Для литых неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки	60

-  после выдержки под пробным давлением снизить давление в сосуде до расчетного, при котором произвести осмотр наружной поверхности сосуда, всех его разъемных и сварных соединений.

2.  Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

-   течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на основном металле;

-   течи в разъемных соединениях;

-   видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру.

3.   При наружном, внутреннем осмотрах и гидравлическом испытании должны быть выявлены и устранены все дефекты, снижающие прочность сосуда, особое внимание обратить на состояние защитного слоя от коррозии;

4.   Обязательными местами для замера толщины стенок методом толщинометрии являются точки вокруг штуцеров (не менее 40 для каждого штуцера на расстоянии 50 мм.).