Теплообменники кожухотрубные отзывы: купить по ценам производителя в России

Опубликовано автором

Содержание

Кожухотрубные теплообменники – в Первом Теплообменном на теплообменники.рф

Кожухотрубные теплообменники представляют собой ненагреваемый резервуар, находящийся под давлением, в котором две рабочие среды, разделенные тонкой стенкой, протекают рядом так, что при наличии разницы в температурах между ними происходит теплообмен без взаимного смешивания.

Тип сортировки: Позиция Наименование Цена Дата

   

Позиции с 1 по 12 из 4138

Показать: 12 24 36 48

Загрузка . ..Показать еще …

1

Кожухотрубный теплообменник отопительного котла плюсы, минусы

Чтобы передать тепловую энергию необходим теплообменник. Данное устройство просто незаменимо, когда требуется нагреть определённое пространство или наоборот, вывести из него лишнее тепло. Наиболее эффективно этот процесс протекает при использовании одновременно двух сред. Они могут быть одинаковыми по своим физическим свойствам, а могут и быть совершенно разными. Так для передачи тепла часто используется вода, но нередко теплоносителем выступают пар и газ. Чтобы данные среды приносили максимальную пользу, требуется соответствующий агрегат. Такой, как кожухотрубный теплообменник. Именно он может с максимальной эффективностью передавать температуру между разными типами сред.

Варианты кожухотрубных теплообменников


Сегодня можно найти большое количество вариантов исполнения кожухотрубных теплообменников. Производители стараются предложить покупателю самый лучший и эффективный вариант, полностью отвечающий задачам, поставленными пользователями.

Но все теплообменники данного типа можно поделить на три категории:

  • Прямоточные;
  • Противоточные;
  • Перекрёстноточными.

Согласно названиям, в теплообменнике выполняется направление движения сред, участвующих в передаче температуры. Большого увеличения эффективности способ подачи теплоносителя не даёт, но благодаря этому изменяется конструкция кожухотрубного теплообменника, что позволяет расположить само устройство на месте установки.

Кожухотрубные теплообменники могут изготавливаться как для горизонтальной установки, так и для вертикальной. Но какой способ размещения не был бы выбран, строение устройства будет предполагать:

  • Прямое расположение труб внутри теплообменника;
  • Расположение труб в виде змеевика.

Разница между двумя типами теплообменников заключается в количестве трубных решёток. В первом случае их устанавливается две штуки, а у варианта со змеевиком такое приспособление будет только одно. От этого расположения зависит и количество выходов из устройства, по которым будет двигаться теплоноситель, наполняющий кожухотрубный теплообменник.

Что касается скорости передвижения, то она зависит только от количества труб, установленных внутри корпуса теплообменника. Большое количество элементов позволяют значительно увеличить площадь теплообмена, а значит, существенно повысить эффективность агрегата. Помимо этого, подобные устройства должны выдерживать большое давление, с которым подаётся теплоноситель. Для этого корпус теплообменника может иметь толщину 4 мм и больше. Стенки труб, которыми наполнено устройство, также должны соответствовать рабочему давлению.

Положительные стороны кожухотрубных теплообменников

Благодаря своим конструкционным особенностям, кожухотрубные теплообменники обладают огромным количеством положительных сторон. Среди них следует выделить:

  • Стабильность работы при гидравлических ударах;
  • Возможность работать при высоких температурах и давлении;
  • Низкая стоимость агрегата;
  • Неприхотливость к рабочей среде;
  • Высокий показатель эффективности.

Давление и стабильность рабочей среды в трубопроводе не всегда является стабильным. Поэтому возможность работать в условиях различных скачков всегда будет большим плюсом для любого типа теплообменников. Но наиболее высокую стабильность работы показывают именно кожухотрубные устройства.

Нельзя не отметить и хорошую функциональность при контакте с высокими температурами. Данный показатель позволяет использовать в качестве теплоносителя не только жидкости, но и пар. А если учесть работоспособность при высоком давлении, то подобные теплообменники становятся лидерами среди всех агрегатов, передающих температуру от одной среды к другой.

Добавляет популярности и низкая стоимость данных агрегатов. Если провести сравнение с другими типами теплообменников, то ни одни из них не сможет поравняться с кожухотрубными. Минимальные цены обусловлены возможностью использования готовой продукции массового изготовления. Конструкция подобного теплообменника достаточно проста, несмотря на всю технологичность этого изделия. Уменьшение стоимости достигается и за счёт упрощения конструкции, но без потери эффективности и длительности эксплуатации.

Важным положительным качеством подобных теплообменников является возможность продуктивно и бесперебойно работать при любом качестве теплоносителя. Устройства абсолютно не «капризны», что позволяет им оставаться эффективными даже в агрессивной среде. Безусловно в таких условиях трубы будут постепенно заполняться налётом. Но его можно прочистить, как механическим путём, так и физико-химическим. При этом не потребуется привлекать стороннюю организацию, так как все работы выполняются имеющимся персоналом.

Благодаря большому количеству труб, расположенных внутри корпуса теплообменника, передача температуры от теплоносителя сторонней среде производится максимально эффективно. Огромная полезная площадь, а также использование рельефных элементом, приближают показатель эффективности к лучшим образцам, имеющихся у аналогичных устройств других типов. При создании турбулированных потоков жидкости, достигается процесс самоочистки труб внутри теплообменника. Данное свойство позволяет работать с грязным теплоносителем, при этом сам процесс может быть длительным и бесперебойным.

Все перечисленные характеристики дают возможность пользователю использовать теплообменник с минимальными затратами на эксплуатацию и обслуживание. Высокая степень надёжности устройства и длительный срок службы делают кожухотрубные теплообменные агрегаты наиболее перспективными, несмотря на присутствующие на рынке аналогичные образцы.

Недостатки кожухотрубных теплообменников

При наличии большого количества положительных сторон использования кожухотрубного теплообменника, у него имеются и существенные минусы. Среди них часто отмечают:

  • Огромные габариты изделия;
  • Малоэффективность проводимого ремонта;
  • Снижение эффективности работы после проведения очистки труб агрегата.

Из-за невозможности быстро провести ремонтные работы, кожухотрубные теплообменники должны иметь некоторый запас, чтобы обеспечить необходимую площадь передачи температуры. Эта особенность делает данные устройства чрезмерно большими. Поэтому причине пользователи могут отказаться от использования подобных теплообменников, так как у них просто не хватает свободного места для размещения агрегата.

При выходе из строя труб, отвечающих за передачу температуры от теплоносителя принимающей среде, самым распространённым способом ремонта является простая заглушка. Это связано с конструктивными особенностями агрегата. Дело в том, что трубы на поддерживающей решётке крепятся путём развальцовки, что не позволяет быстро заменить их. К тому же на данную операцию может потребоваться значительное количество времени, которого нет при постоянной работе теплообменника. А использовать несколько устройств может не позволить полезная площадь помещения из-за больших габаритов агрегата.

Со временем трубы могут заполниться налётом, закупорившим проход жидкой среды. Поэтому их требуется прочищать. Но данная операция может привести к снижению эффективности теплообменника.

Нередки случаи, когда трубы просто заглушают, используя запас для продолжения работы.

Ещё одним минусом является металлоёмкость конструкции. Корпус и трубы изготавливаются из разного типа материалов, в основе которых лежит металл. Чтобы создать необходимый запас площади передачи температуры, количество элементов увеличивается, что вызывает рост габаритов всего изделия. А для работы с высоким давлением требуется достаточная толщина стенок сосуда и находящихся в нём деталей. Всё это увеличивает расход металла, которое в свою очередь может привести к значительному удорожанию теплообменника.

Материалы для изготовления кожухотрубных теплообменников

Самым распространённым материалом для изготовления кожухотрубных теплообменников является сталь. При этом используются только марки с повышенным содержанием углерода, чтобы элементы могли функционировать в агрессивной среде при повышенных температурах и давлении. Также кроме углеродистой стали широко используются:

  • Нержавеющая сталь;
  • Медь;
  • Латунь;
  • Титан.

Использование нержавеющей стали и цветных металлов для производства элементов кожухотрубных теплообменников обусловлено их возможностью вести бесперебойную работу, находясь в постоянном контакте с агрессивными средами. Чем лучше материал противодействует разрушительному воздействию, тем более долгим будет срок его эксплуатации.

Титановые элементы имеют высокую стоимость. Немного им уступают медные изделия. Поэтому наиболее часто из этих материалов изготавливают только отдельные детали кожухотрубного теплообменника, а для производства основной массы используют металлы, имеющие наименьшую стоимость. Наиболее часто корпус агрегата изготавливают из углеродистой или нержавеющей стали. Так достигается снижение цены на кожухотрубные теплообменники.

Обзор кожухотрубных теплообменников

Обзор кожухотрубных теплообменников

Обзор

Знания в области теплообменников | Компании-поставщики теплообменников

Самым основным и наиболее распространенным типом конструкции теплообменника является трубчатый кожух, как показано на рисунке 1. Этот тип теплообменника состоит из набора трубок в контейнере, называемом кожухом. Жидкость, текущая внутри труб, называется жидкостью со стороны трубы, а жидкость, текущая снаружи труб, называется жидкостью со стороны оболочки. На концах труб жидкость на стороне трубы отделена от жидкости на стороне кожуха трубными решетками.

Трубы скручиваются и запрессовываются или привариваются к трубной решетке для обеспечения герметичности. В системах, где две жидкости находятся под совершенно разным давлением, жидкость с более высоким давлением обычно направляется по трубам, а жидкость с более низким давлением циркулирует со стороны межтрубного пространства. Это связано с экономией, поскольку трубы теплообменника могут выдерживать более высокое давление, чем оболочка теплообменника, при гораздо меньших затратах. Опорные пластины, показанные на рис. 1, также действуют как перегородки, направляя поток жидкости внутри корпуса вперед и назад по трубам.

Применение и принцип действия:

Две жидкости с разными начальными температурами проходят через теплообменник. Один течет через трубы (со стороны трубы), а другой течет снаружи труб, но внутри оболочки (со стороны оболочки). Тепло передается от одной жидкости к другой через стенки трубы либо со стороны трубы на сторону кожуха, либо наоборот. Текучие среды могут быть либо жидкостями, либо газами как со стороны кожуха, так и со стороны трубы. Для эффективной передачи тепла следует использовать большую площадь теплопередачи, что приводит к использованию множества труб. Таким образом, отработанное тепло может быть использовано. Это эффективный способ экономии энергии.

Теплообменники только с одной фазой (жидкость или газ) на каждой стороне можно назвать однофазными или однофазными теплообменниками. Двухфазные теплообменники могут использоваться для нагревания жидкости и ее превращения в газ (пар), иногда называемые котлами, или для охлаждения пара для его конденсации в жидкость (называемые конденсаторами), при этом фазовый переход обычно происходит на оболочке. сторона. Котлы в паровых локомотивах обычно представляют собой большие кожухотрубные теплообменники обычно цилиндрической формы. На крупных электростанциях с паровыми турбинами кожухотрубные поверхностные конденсаторы используются для конденсации отработавшего пара, выходящего из турбины, в водный конденсат, который рециркулируется для превращения в пар в парогенераторе.

Технический проект:

Может быть много вариантов конструкции кожуха и трубки. Как правило, концы каждой трубы соединяются с камерами (иногда называемыми водяными камерами) через отверстия в трубных решетках. Трубы могут быть прямыми или изогнутыми в форме буквы U, называемыми U-образными трубками.

На атомных электростанциях, называемых реакторами с водой под давлением, большие теплообменники, называемые парогенераторами, представляют собой двухфазные кожухотрубные теплообменники, которые обычно имеют U-образные трубы. Они используются для кипячения воды, переработанной из поверхностного конденсатора, в пар для привода турбины для производства электроэнергии. Большинство кожухотрубных теплообменников имеют 1, 2 или 4 прохода со стороны трубы. Это относится к тому, сколько раз жидкость в трубках проходит через жидкость в оболочке. В одноходовом теплообменнике жидкость проходит через один конец каждой трубы и выходит через другой.

Поверхностные конденсаторы на электростанциях часто представляют собой одноходовые прямотрубные теплообменники (схему см. в разделе Поверхностный конденсатор). Двух- и четырехходовые конструкции распространены, потому что жидкость может входить и выходить с одной и той же стороны. Это значительно упрощает строительство.

Часто имеются перегородки, направляющие поток через межтрубное пространство, поэтому жидкость не проходит коротким путем через межтрубное пространство, оставляя неэффективные низкие объемы потока. Обычно они прикрепляются к трубному пучку, а не к корпусу, чтобы пучок оставался съемным для обслуживания.

Противоточные теплообменники наиболее эффективны, поскольку они допускают наибольшую среднелогарифмическую разницу температур между горячим и холодным потоками. Однако многие компании не используют одноходовые теплообменники, потому что они могут легко сломаться, а их изготовление обходится дороже. Часто можно использовать несколько теплообменников для имитации противотока одного большого теплообменника.

Технические материалы:

Для обеспечения хорошей передачи тепла материал трубы должен иметь хорошую теплопроводность. Поскольку тепло передается от горячей стороны к холодной через трубы, существует разница температур по ширине труб. Из-за склонности материала трубы к различному термическому расширению при различных температурах в процессе эксплуатации возникают термические напряжения. Это в дополнение к любому стрессу от высокого давления самих жидкостей. Материал трубы также должен быть совместим как с жидкостью кожуха, так и со стороны трубы в течение длительного времени в рабочих условиях (температура, давление, pH и т. д.), чтобы свести к минимуму износ, такой как коррозия. Все эти требования требуют тщательного выбора прочных, теплопроводных, устойчивых к коррозии, высококачественных материалов для труб, как правило, металлов, включая медный сплав, нержавеющую сталь, углеродистую сталь, цветной медный сплав, инконель, никель, хастеллой и титан. . Неправильный выбор материала трубки может привести к утечке через трубку между кожухом и стенками трубы, вызывая перекрестное загрязнение жидкости и, возможно, потерю давления.

Все о кожухотрубчатых теплообменниках

Теплообменники — это устройства, передающие энергию в виде тепла от одного рабочего тела к другому, будь то твердые вещества, жидкости или газы. Эти устройства необходимы для охлаждения, производства электроэнергии, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и т. д. Они бывают разных форм и размеров, которые могут как отводить тепло, так и отводить его. Понять, чем один теплообменник отличается от другого, часто бывает сложно, поэтому эта статья поможет читателям получить вводные сведения об одном из самых популярных теплообменников — кожухотрубном теплообменнике. Эта статья призвана раскрыть, что такое кожухотрубные теплообменники, как они работают, какие типы существуют и как они используются в промышленности.

Что такое кожухотрубные теплообменники?

Рисунок 1: Типичный кожухотрубный теплообменник.
Обратите внимание на многочисленные внутренние трубки (слева) и внешнюю оболочку, в которой они находятся.

Изображение предоставлено: https://www.haarslev.com/products/shell-tube-heat-exchanger/

Все теплообменники построены по одному и тому же принципу, а именно: горячая жидкость, обтекающая или обтекающая более холодную жидкость, передает свое тепло (и, следовательно, свою энергию) в направлении холодного потока (чтобы ознакомиться с законами термодинамики, ознакомьтесь с нашей статью о теплообменниках). Подумайте о том, когда вы впервые беретесь за руль в холодный день: сначала разница температур между вашей рукой и рулем велика, и вы можете почувствовать, насколько он холодный; однако, если вы продолжаете держать руль, часть тепла вашей руки будет поглощаться холодным рулем, и руль «нагревается». Этот пример является интуитивно понятным способом понять основные принципы работы любого теплообменника: две жидкости с разными температурами находятся близко друг к другу и позволяют им «обменяться» теплом через некоторый проводящий барьер.

Кожухотрубные теплообменники

— это, проще говоря, устройство, которое обеспечивает тепловой контакт двух рабочих сред с помощью труб, размещенных внутри внешней цилиндрической оболочки. Эти два интегральных пути обычно строятся из теплопроводных металлов, обеспечивающих легкий теплообмен (сталь, алюминиевые сплавы и т. д.). Трубки несут жидкость от входа к выходу («трубный» поток), а оболочка пропускает по этим трубкам отдельную жидкость («раковинный» поток). Количество труб, известное как трубный пучок, будет определять, какая площадь поверхности подвергается воздействию потока со стороны кожуха, и, следовательно, определяет, сколько тепла передается. Эти устройства являются одними из наиболее эффективных средств теплообмена, поскольку они легко монтируются, обслуживаются, компактны и обеспечивают превосходную теплопередачу. Они широко распространены в промышленности и используются для конденсаторов, охладителей турбин, испарителей, подогрева питательной воды и многого другого.

Как работают кожухотрубные теплообменники?

Рисунок 2: маркированная схема кожухотрубных теплообменников. На этом рисунке показана типичная компоновка, но обратите внимание, что существует множество конфигураций.

Изображение предоставлено: Ченгель, Юнус А. и Афшин Дж. Гаджар. Тепломассоперенос: основы и приложения. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2011. Печать.

На рис. 2 выше показана типичная конфигурация кожухотрубных теплообменников с маркировкой для удобства чтения. Как объяснялось ранее, основной задачей кожухотрубных теплообменников является пропускание горячей жидкости через холодную жидкость без их смешивания, так что передается только их тепло. На приведенной выше схеме показаны два входа и два выхода, где каждая жидкость начинается на соответствующем входе и выходит из устройства на своих выходах. Поток со стороны трубы проходит через пучок труб (закрепленный металлическими пластинами, известными как трубные решетки или трубные доски) и выходит из выходного отверстия трубы. Точно так же поток со стороны кожуха начинается на входе в кожух, проходит по этим трубам и выходит на выходе из кожуха. Коллекторы по обеим сторонам пучка труб создают резервуары для потока со стороны труб и могут быть разделены на секции в соответствии с конкретными типами теплообменников.

Каждая трубка содержит вставку, известную как турбулятор, которая создает турбулентный поток в трубках и предотвращает отложение осадка или «засорение», а также увеличивает теплообменную способность теплообменника. Конструкторы также вызывают турбулентность в оболочке с помощью барьеров, известных как перегородки, которые максимизируют тепловое смешивание, происходящее между жидкостью на стороне оболочки и трубами охлаждающей жидкости. Жидкость со стороны межтрубного пространства должна обходить эти перегородки, в результате чего поток неоднократно проходит через пучок труб, таким образом передавая энергию и выходя из теплообменника при более низкой температуре. В некоторых кожухотрубных теплообменниках используются перегородки разной формы для максимизации теплопередачи, а в некоторых вообще не используются.

Кожухотрубчатые теплообменники могут быть однофазными или двухфазными. Однофазный теплообменник поддерживает постоянную фазу жидкости на протяжении всего процесса (например, жидкая вода входит, жидкая вода выходит), в то время как двухфазный теплообменник вызывает изменение фазы в процессе теплопередачи (например, пар входит и жидкая вода выходит). Они также могут быть однопроходными или многопроходными, что просто описывает, сколько раз потоки со стороны трубы/со стороны кожуха проходят через устройство. На рис. 1 показана многоходовая конфигурация, в которой межтрубный поток несколько раз проходит над трубами теплоносителя, прежде чем выйти через выходное отверстие. Если бы на рисунке 1 не было перегородок, то теплообменник считался бы однопроходным устройством, поскольку поток со стороны трубы и поток со стороны межтрубного пространства проходят друг через друга только один раз.

Типы кожухотрубчатых теплообменников

Стандартные типы кожухотрубных теплообменников регулируются Ассоциацией производителей трубчатых теплообменников или TEMA. Они разделили все конструкции теплообменников на три основные части: переднюю часть, кожух и заднюю часть, и обозначили их буквами. Существует много видов каждого компонента, но в этой статье речь пойдет только о наиболее распространенных стандартных теплообменниках ТЕМА, поскольку они являются тремя наиболее популярными моделями. Эти три типа представляют собой теплообменники с U-образной трубой, неподвижной трубной решеткой и теплообменниками с плавающей головкой.

U-образный теплообменник

Рис. 3: U-образный теплообменник.

Изображение предоставлено: https://www.enggcyclopedia.com/wp-content/uploads/2019/05/U-tube-shell-tube-exchanger.png

На рис. 3 показана типичная компоновка U-образных теплообменников и показано, откуда они получили свое название. Пучок труб состоит из непрерывных трубок, изогнутых в форме буквы «U», и прикрепленных к оболочке с помощью одной трубной пластины (показана выше). Охлаждающая жидкость течет из верхней половины коллектора через U-образные трубки, а затем выходит из нижней половины коллектора, создавая характерную многоходовую конструкцию. Изгиб позволяет происходить тепловому расширению без использования каких-либо компенсационных швов, поскольку сторона изгиба свободно плавает в оболочке и имеет место для расширения/сжатия. Они отлично подходят для использования при высоких перепадах температур, где ожидается расширение, и единственным существенным недостатком этих теплообменников является то, что их изгибы трудно чистить.

Теплообменник с фиксированной трубной решеткой

Рис. 4: Фиксированный трубный теплообменник.

Изображение предоставлено: https://www.enggcyclopedia.com/wp-content/uploads/2019/05/U-tube-shell-tube-exchanger.png

В теплообменнике с неподвижной трубной решеткой используются две неподвижные трубные решетки (обозначены выше), которые привариваются непосредственно к кожуху. Они являются наиболее экономичным вариантом кожухотрубной конструкции, так как наиболее просты в изготовлении. Однако, поскольку трубы жестко прикреплены к оболочке через трубные доски, расширение должно быть предотвращено. Если существует большая разница температур между потоками со стороны трубы и со стороны кожуха, операторы рискуют расшириться и повредиться, поэтому разница температур должна быть небольшой. Еще одним недостатком моделей с фиксированной трубной решеткой является то, что снаружи их трубы недоступны для очистки. Используемая межтрубная жидкость не должна загрязнять трубы снаружи, иначе эффективность теплообменника снизится.

Теплообменник с плавающей головкой

Рисунок 5: Теплообменник с плавающей головкой.

Изображение предоставлено: https://www.enggcyclopedia.com/2019/05/shell-tube-heat-exchanger-types/

Теплообменник с плавающей головкой сочетает в себе лучшие аспекты обеих предыдущих конструкций. Один конец труб неподвижно удерживается на корпусе с помощью фиксированной трубной решетки, а другой конец может свободно расширяться с помощью компонента, известного как плавающая трубная решетка. Эта часть позволяет трубам расширяться при повышенных температурах без необходимости сгибания труб. Операторы могут получить доступ к трубкам для легкой очистки, а также могут создать высокую разницу температур, не опасаясь сломать устройство. Таким образом, теплообменник с плавающей головкой является лучшим теплообменником с точки зрения эффективности и технического обслуживания, но, естественно, имеет более высокую стоимость.

Технические характеристики и критерии выбора

Теплообменники такого типа используются в промышленности на химических заводах, в электрогенераторах, холодильниках и т. д. Можно купить модульные теплообменники, которые будут работать в большинстве небольших ситуаций, но теплообменники большого масштаба требуют дополнительной работы. Они строятся на основе процесса, частью которого они являются; в результате они должны быть спроектированы таким образом, чтобы их конкретные конструктивные параметры можно было согласовать с деталями стандарта TEMA. Таким образом, покупатели могут заказать свой теплообменник и быть уверенными, что он отлично подойдет для их применения. Производители теплообменников создали технологические таблицы, которые помогают начать эту процедуру, и ниже приведен пример, показывающий, какая информация необходима:

 

Рис. 6: пример технического описания процесса для начала процесса спецификации кожухотрубного теплообменника, заполненного примерами данных.

Изображение предоставлено: http://xchanger.com

У каждой компании, скорее всего, будут свои собственные показатели, но есть некоторые значения, которые обычно встречаются во всех описаниях процессов, а именно:

  1. Состав и расход жидкостей
  2. Желаемое изменение температуры
  3. Необходимые свойства жидкости (плотность, вязкость, теплопроводность)
  4. Желаемая рабочая температура и давление

Этот список далеко не исчерпывающий, но определение этих параметров сделает вас на один шаг ближе к созданию правильного теплообменника.