Трубчатый (кожуховой) теплообменник

1. Введение продукта
Кожухотрубный теплообменник представляет собой теплообменник с перегородками, в котором в качестве поверхности теплопередачи используется стенка теплообменной трубы, заключенной в кожух. Этот тип теплообменника отличается простой структурой, прочностью, широким выбором материалов, большой производительностью, способностью выдерживать высокие температуры и высокое давление, высокой адаптируемостью, надежной работой, хорошим эффектом теплопередачи и высокой адаптируемостью, поэтому он широко используется в производстве. Самый широкий ассортимент теплообменного оборудования.

В настоящее время в теплообменном оборудовании, используемом в химических производствах в стране и за рубежом, по-прежнему доминирует кожухотрубный теплообменник. В условиях среднего давления кожухотрубный теплообменник является наиболее подходящим. Особенно при большом расходе жидкости трудно использовать другие типы теплообменников. При высоком давлении, как правило, может использоваться U-образный трубчатый теплообменник, который также является кожухотрубным теплообменником.

2. Конструкция кожухотрубчатого теплообменника
Он состоит из кожуха, пучка теплообменных труб, трубной доски, перегородки (дефлектора) и трубной коробки и других компонентов. Корпус в основном цилиндрический, внутри трубный пучок, два конца трубного пучка закреплены на трубной решетке. Существует два вида горячих и холодных жидкостей для теплообмена: один течет внутри трубы и называется жидкостью на стороне трубы; другой течет вне трубы и называется межтрубной жидкостью. Для улучшения парциального коэффициента теплопередачи жидкости вне трубы в оболочке обычно устанавливают несколько перегородок. Перегородка может увеличивать скорость жидкости со стороны кожуха, заставляя жидкость проходить через пучок труб несколько раз в соответствии с заданным путем, и повышать степень турбулентности жидкости. Теплообменные трубы могут располагаться на трубной решетке равносторонними треугольниками или квадратами. Расположение равносторонних треугольников более компактное, степень турбулентности жидкости вне трубы высокая, коэффициент теплоотдачи большой; расположение квадратов удобно для очистки снаружи трубки и подходит для жидкостей, склонных к засорению.

Каждый раз, когда жидкость проходит через пучок труб, это называется проходом трубы; каждый раз, когда жидкость проходит через оболочку, называется проходом оболочки. На рисунке показан простейший однотрубный теплообменник с одной оболочкой, называемый теплообменником типа 1-1. Для увеличения скорости жидкости в трубе в коробах труб с обоих концов могут быть установлены перегородки, разделяющие все трубы на несколько групп. Таким образом, жидкость проходит только через часть труб за раз, поэтому она несколько раз перемещается взад и вперед по пучку труб, что называется многотрубным проходом. Точно так же, чтобы увеличить скорость потока вне трубы, в оболочке также могут быть установлены продольные перегородки, чтобы заставить жидкость проходить через пространство оболочки несколько раз, что называется проходом с несколькими оболочками. Мультитрубка и мультиоболочка могут использоваться вместе.

3. Кожухотрубчатые теплообменники, производимые нашей компанией, в основном включают следующие типы:
1. Теплообменник с неподвижной трубной решеткой. Трубные решетки на обоих концах пучка труб объединены с кожухом. Конструкция проста, но подходит только для теплообменных операций, когда разница температур между горячей и холодной жидкостью невелика и межтрубное пространство не нуждается в механической очистке. Когда разница температур немного велика, а боковое давление кожуха не слишком велико, на кожух можно установить эластичное компенсационное кольцо для снижения теплового напряжения.

2. Теплообменник с плавающей головкой. Трубная решетка на одном конце трубного пучка может свободно плавать, полностью устраняя тепловое напряжение; и весь пучок труб можно вытащить из корпуса, что удобно для механической очистки и обслуживания. Теплообменники с плавающей головкой широко используются, но конструкция их сложнее, а стоимость выше.

3. U-образный трубчатый теплообменник. Каждая теплообменная трубка изогнута в форме буквы U, а два конца соответственно закреплены на верхней и нижней частях одной и той же трубной пластины. Этот тип теплообменника полностью устраняет тепловую нагрузку, а его конструкция проще, чем у теплообменника с плавающей головкой, но трубную сторону нелегко чистить.

Поскольку температура жидкости внутри и снаружи трубы различна, температура кожуха теплообменника и трубного пучка также различна. Если существует большая разница между двумя температурами, в теплообменнике будет создаваться большое термическое напряжение, в результате чего труба изгибается, ломается или отрывается от трубной решетки. Поэтому, когда разница температур между трубным пучком и оболочкой превышает 50 градусов, необходимо принять соответствующие меры компенсации для устранения или уменьшения теплового напряжения.