7.1.1 Кожухотрубні теплообмінники з нерухомим трубними решітками

Схема теплообмінного апарату з нерухомими трубними решітками представлена на рис. 7.1.

1 – циліндричний корпус, 2 – трубний пучок, 3 – трубна решітка, 4 – патрубок для подачі і виводу гарячого теплоносія, 5 – патрубок для подачі і виводу холодного теплоносія,

6 – кришки (розподільні камери).

Рисунок 7.1 – Схема теплообмінного апарату з нерухомими трубними решітками

По трубках теплообмінника рухається завжди більш забруднений теплоносій, а також теплоносій з меншим коефіцієнтом тепловіддачі. Це зв’язане з тим, що очищення зовнішніх поверхонь трубок є більш затрубнене, а швидкість руху теплоносія у міжтрубному просторі є меншою ніж у трубах. Оскільки температури теплоносіїв відрізняються, то корпус теплообмінника і трубки одержують різне видовження, що призводить до виникнення додаткових напружень в елементах теплообмінника. При великій різниці температур між теплоносіями це може призвести до деформації і руйну-вання трубок і корпусу та порушення герметичності у трубній решітці. Тому теплообмінники жорсткого типу використо-вуються при різниці температури теплоносіїв ∆t ≤ 50 ºC.

7.1.2 Теплообмінні апарати з температурними компенсаторами

Теплообмінні апарати з температурними компенсаторами (рис.7.2) мають дві нерухомі трубні решітки (аналогічно до теплообмінників жорсткого типу) і осніщені спеціальними пристроями у вигляді лінз 7 для компенсації різниці у видов-женні кожуха 1 і труб 2, що виникають внаслідок різниці температур між теплоносіями.

1 –корпус, 2 – трубки, 3 – трубна решітка, 4 – кришки,

5 – патрубки для подачі і виводу холодного теплоносія,

6 – патрубки для подачі і виводу гарячого теплоносія,

7 – лінзові компенсатори.

Рисунок 7.2 – Схема теплообмінного апарата з температурним компенсатором

7.1.3 Теплообмінні апарати з плаваючою головкою (з рухомою трубною решіткою)

Схема теплообмінного апарату з плаваючою головкою наведена на рис.7.3.

1 – корпус, 2 – трубки (трубний пучок), 3 – рухома трубна решітка, 4 – кришки, 5 – патрубки для подачі і виводу холод-ного теплоносія, 6 – нерухома трубна решітка, 7 – патрубки для подачі і виводу гарячого теплоносія, 8 – розподільні камери.

Рисунок 7.3 – Схема теплообмінного апарата з плаваючою головкою

Рухома трубна решітка 3 дозволяє трубному пучку 2 вільно переміщатися незалежно від корпусу 1. Внаслідок цього температурні напруження в апаратах можуть виникати тільки присуттєвій різниці температур теплоносіїв (∆t ≥ 120-150 ºC). Для даних теплообмінників немає різниці, який теплоносій рухається по трубках і в міжтрубному просторі тому, що пучок труб легко видаляється із корпуса і його можна почистити.

7.1.4 Теплообмінні апарати з u-подібними трубками

Схема теплообмінного апарату з U-подібними трубками представлена на рис.7.4.

1 – корпус, 2 – трубний пучок, 3 – кришки, 4 – патрубки для подачі і виводу холодного теплоносія, 5 – нерухома трубна решітка, 6 – патрубки для подачі і виводу холодного тепло-носія, 7 – горизонтальна перегородка.

Рисунок 7.4 – Схема теплообмінного апарата з U-подібними трубками

Особливістю цих теплообмінних апаратів є те, що вони мають одну нерухому трубну решітку 5. В решітці знаходя-ться обидва кінці U-подібних трубок 2. До даного виду тепло-обмінників відносяться теплообмінники типу ТУ, ВУ. За раху-нок того, що в теплообміннику є тільки одна трубна решітка, трубки можуть вільно видовжуватися без виникнення напру-жень у трубній решітці при зміні температури теплоносіїв.