1.2.2. Теплообменники типа “труба в трубе”

При сравнительно небольших тепловых нагрузках (малых производительностях по теплоносителям), когда требуемая величина теплопередающей поверхности незначительна (до 2040 м²), на практике рекомендуется использование наиболее простых по устройству, изготовлению, монтажу и эксплуатации теплообменников типа “труба в трубе”. Они изготавливаются в следующих исполнениях:

0. Неразборные однопоточные малогабаритные;

1. Разборные одно- и двухпоточные малогабаритные;

2. Разборные однопоточные;

3. Неразборные двухпоточные;

4. Разборные многопоточные.

Рис. 1.6. Неразборный теплообменник типа «труба в трубе»:

1- теплообменная труба; 2 – кожуховая труба; 3 - калач

Рис. 1.7. Разборный однопоточный теплообменник (малогабаритный: до 57 мм)

типа «труба в трубе»:

1 – теплообменная труба; 2 – распределительная камера для наружного теплоносителя;

3 – кожуховая труба; 4 – крышка

На рис. 1.6 представлен неразборный теплообменник типа “труба в трубе”. Теплообменник состоит из внутренней трубы и кожуховой наружной трубы. Обычное число ходов - четное. Теплообменные трубы соединяются калачами. Как правило, такие теплообменники монтируются на специальных стойках. Конструкция разборного теплообменника этого типа представлена на рис.1.7. В однопоточном теплообменнике в распределительной камере установлена продольная перегородка для разделения наружного теплоносителя. Калач теплообменной трубы размещен в крышке. Кожуховые трубы крепятся в трубных решетках, а теплообменные трубы в них герметизируются с помощью сальниковых уплотнений. Аналогично устроены и другие типы теплообменников “труба в трубе”. Основные характеристики этих теплообменников приведены в таблицах 9, 10 (см. приложение).

1.2.3. Пластинчатые теплообменники

В пластинчатых теплообменниках поверхность теплообмена образуется набором тонких штампованных гофрированных пластин., которые собраны в пакеты и разделены между собой специальной формы и профиля уплотнительной термостойкой резиной. Пластины в пакетах сжимаются между неподвижной и подвижной плитами., образуя разграниченные между собой плоские щелевидной формы каналы для прохода горячего и холодного теплоносителя. При этом следует иметь в виду, что под пакетом подразумевается группа пластин, которые образуют систему параллельных каналов для движения теплоносителя только в одном направлении. На рис. 1.8 и 1.9 приведены пространственная схема расположения пластин и движения потоков теплоносителей, условная схема компоновки пластин и внешний вид пластинчатого теплообменника. В условном обозначении компоновки число слагаемых в числители соответствует числу пакетов (последовательных ходов) для горячего теплоносителя; в знаменателе - для холодного: каждое слагаемое означает число параллельных каналов в пакете. Если пластинчатый теплообменник используется в качестве конденсатора, то используется однопакетная компоновка пластин по ходу пара (это необходимо для сбора конденсата только в одном канале).

Пластинчатые теплообменники могут быть изготовлены разборными и полуразборными. В последних пластины попарно сварены между собой. Существуют еще и полностью неразборные пластинчатые теплообменники.

Условия эксплуатации пластинчатых теплообменников:

1) разборные - Р=0,0021,0 МПа; t=-20180 ⁰С;

2) полуразборные - Р=0,0022,5 МПа; t=-20180 ⁰С;

3) неразборные - Р=0,0024,0 МПа; t=-100300 ⁰С.

Основные характеристики пластинчатых теплообменников приведены в таблицах 11, 12 (см. приложение).

Рис.1.8. Пространственная схема движения теплоносителей (а) и условная схема

компоновки пластин (в) в однопакетном пластинчатом теплообменнике:

1- неподвижная плита; 2 – пластина; 3 – прокладка; 4- концевая пластина; 5 – подвижная плита; I – вход и выход первого теплоносителя; II – вход и выход второго теплоносителя

Рис. 1.9. Пластинчатый теплообменник на двухопорной раме:

1 - 4 – штуцеры для теплоносителей