Что такое трубчатые теплообменники?

Трубчатые теплообменники

Трубчатые теплообменники — это один из многих типов теплообменников, которые представляют собой устройства, предназначенные для облегчения нагрева и охлаждения путем передачи тепла от одного газообразного или жидкого вещества к другому.

В частности, трубчатые теплообменники, также известные как кожухотрубные теплообменники, предназначены для передачи тепловой энергии от одной жидкости к другой. Трубчатые теплообменники состоят из серии трубок внутри кожуха или большого сосуда высокого давления.

Они популярны в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, пищевая промышленность, отопление и охлаждение, фармацевтика и обработка отходов.

При изготовлении трубчатых элементов теплообменников производители могут выбирать из множества вариантов типов.

Первый выбор, доступный производителям, — это выбор материала. Самым важным аспектом материала трубки является его теплопроводность. Материал должен иметь отличную теплопроводность, потому что трубки будут передавать тепло и из-за их тенденции к тепловым напряжениям.

Кроме того, производители должны также учитывать, что для предотвращения коррозии материал трубки должен выдерживать длительные перекачки жидкостей как со стороны трубы, так и со стороны оболочки, независимо от условий эксплуатации.

Такие теплопроводящие, прочные и устойчивые к коррозии материалы, как эти, включают металлы и полимеры, такие как нержавеющая сталь, углеродистая сталь, сплавы цветной меди,здесь ), никель, инконель, хастеллой, титан, перфторалкоксиалкан (PFA), фторированный этиленпропилен (FEP) и другие фторполимеры.

Некоторые из типов трубок, которые могут быть реализованы в трубчатых теплообменниках, включают: U-образные трубы, которые изогнуты в U-образной форме, и гладкие или оребренные в продольном направлении трубы, которые могут быть либо в пучке, либо в комплекте, прямые или U-образные трубки.

Конструкции трубчатых теплообменников

Трубчатые теплообменники могут быть изготовлены по одной из трех основных конструкций. Это: U-образные теплообменники, прямотрубные теплообменники и спиральные теплообменники. Однако, кроме формы трубы, конструкция одного теплообменника не сильно отличается от другого.

Внутри кожуха трубчатых теплообменников находится вышеупомянутый пучок труб. В этом пучке одна трубка содержит жидкость, которую необходимо нагреть или охладить, называемую поступающей жидкостью, а другая трубка содержит жидкость, предназначенную для передачи энергии нагрева или охлаждения.

Схема трубчатого теплообменника
                                        Схема трубчатого теплообменника

Эта последняя жидкость известна как выходящая жидкость. Для успешной передачи тепловой энергии от одной жидкости к другой вторая трубка проходит по первой, и их разделяют только стенки трубки. Стенки трубки действуют как металлические перегородки и проводники между двумя жидкостями.

Кроме того, площадь поверхности стенок трубы напрямую влияет на эффективность и скорость; Чем больше площадь поверхности стенки трубы, тем эффективнее и быстрее теплопередача. С трубчатыми теплообменниками,

В конструкции U-образных теплообменников пучок трубок используется для размещения жидкости на его внешней поверхности. Чтобы направлять жидкость в пучок труб, теплообменник с U-образной трубкой имеет головку, прикрепленную болтами к корпусу.

С другой стороны, прямотрубные теплообменники позволяют им обмениваться тяжелыми текучими средами, а также работать с приложениями, в которых возникают перекрестные температурные условия. Наконец, как следует из их названия, спиральные теплообменники имеют спиральные тела.

принцип работы трубчатого теплообменника

Эти тела существуют внутри оболочки теплообменника. Они состоят из двух плоских поверхностей, обычно металлических полос с приваренными распорными штифтами, которые либо свернуты, либо намотаны вокруг центрального сердечника. для образования двух спиральных каналов или спиральной конфигурации.

Чтобы обеспечить их хорошую работу, разные стороны каждого из каналов приварены двумя коническими или плоскими прокладочными крышками, прикрепленными болтами к сторонам спирального корпуса.

Применение трубчатых теплообменников

Благодаря своей конструкции трубчатые теплообменники чрезвычайно долговечны. Эта долговечность является важной характеристикой этих теплообменников, потому что они, во-первых, спроектированы так, чтобы исключить любой прямой контакт или смешивание между жидкостями, и, во-вторых, они обычно используются при высоких температурах и высоких давлениях.

Трубчатые теплообменники настолько часто используются для высоконагруженных систем теплообмена жидкости, что считаются наиболее часто используемым типом теплообменников.используется в крупных химических процессах и нефтеперерабатывающих заводах.

Таким образом, производители трубчатых теплообменников предлагают множество различных модификаций базовой модели для различных применений. К таким приложениям относятся: кондиционирование воздуха, охладители проб котлов, горячие ванны, маслоохладители, отвод технологического тепла, охладители трансмиссии и двигателя, а также рекуперация тепла сточных вод.

В частности, спиральные теплообменники невероятно хорошо подходят для применений, связанных со спиртом, химической обработкой, пищевой, нефтегазовой, горнодобывающей, фармацевтической, очисткой сточных вод и другими жидкостями, которые могут содержать твердые частицы.

Принцип работы и схема трубчатого теплообменника

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

девять + 17 =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: