Меню

Подвижная трубная решетка теплообменника



Трубные решётки и перегородки теплообменников

Трубные решётки и перегородки — неотъемлемые элементы всех тепловых агрегатов. Они служат гарантией механической стабильности всей конструкции и поддерживают интенсификацию процессов в агрегатах.

Нагрузка на перегородки и решетки очень высока. Соответственно, самыми важными техническими характеристиками деталей являются:

  • прочность материала;
  • устойчивость к коррозии;
  • противодействие агрессивным химическим элементам.

Эксплуатационный срок решеток и перегородок просчитан под период службы оборудования. При поломке решетки выходит из строя весь теплообменник. В связи с этим к техническим параметрам деталей предъявляются высокие требования.

Трубные решетки

Основными их функциями являются:

  • поддерживание трубок в безопасной позиции;
  • разделение трубной и межтрубной зоны.

Трубные решётки теплообменников — это перфорированные круглые детали с равномерно расположенными на них отверстиями. Отверстия могут быть гладкими и с канавками. Они предназначены для размещения теплообменных трубчатых элементов.

Детали изготавливаются из стального листового материала или поковок. В агрегатах с большим диаметром возможно использование решёток сварного типа. В данном случае не допускается пересечение сварных швов и нарушение расстояния от отверстий до края сварной линии (не менее 0,8 части диаметра отверстия).

Схема размещения трубок в трубных решётках и шаг отверстий диктуются требованиями ГОСТ 9929.

В тепловых агрегатах типа ТН и ТК трубные рёшетки являются неподвижными. Прикрепление труб к решёткам, решёток к корпусу — жесткое, исключающее возможность перемещений. Для изготовления данных решёток используется сталь высоких стандартов либо биметаллические составы с наплавлением хромоникелевой смеси высокой степени легирования или латуни.

Трубки в деталях данного типа располагаются по вершинам равносторонних треугольников.

В тепловом оборудовании типа ТУ имеется одна трубная решётка. В неё методом вальцовки прикреплены концы двух U-образных трубок.

Особенность трубной решётки, использующейся в тепловом оборудовании типа ТК — подвижность. Она обеспечивает самостоятельность трубного пучка, дает ему свободу перемещаться.

Устройства типов ТПК и ТП снабжены двумя трубными решётками.

1 — левая. Деталь соединена с помощью фланца с камерой распределения (с перегородкой) и кожухом.

2 — правая. Является подвижной, находится внутри кожуха. Вместе с прикрепленной крышкой образует «плавающую головку».

Расположение трубок в решётке должно производиться по вершинам квадратов или треугольников с равными сторонами.

Перегородки теплообменников

Перегородки устанавливаются в межтрубной зоне. Различают два вида данных деталей:

Первый вариант используется в многоходовых тепловых агрегатах для разделения межтрубной зоны на ходы.

Поперечные элементы бывают двух видов:

Опорные перегородки предназначены для стабилизации расстояний между трубами.

Ходовые детали выполняют следующие функции:

  • координация движения теплоносителя по траектории перпендикулярно оси труб;
  • повышение скорости теплового потока в межтрубной зоне;
  • поддерживание трубного пучка и уменьшение вибрации труб в агрегатах-конденсаторах и испарителях.

Перегородки различаются по следующим параметрам:

Величина зависит от конструкции, типа, размеров самого аппарата и регламентируется стандартами.

Трубные решётки и перегородки нашли широкое применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической отрасли.

Заказать трубные решетки и перегородки теплообменников

Вы можете заказать трубные решетки и перегородки теплообменников в компании «Феникс», воспользовавшись одним из способов, доступных на странице Контакты, либо заполнив следующую форму.

Источник

Теплообменники с неподвижными трубными решетками (тип Н)

Конструкция теплообменника «труба в трубе»

Теплообменник «труба в трубе» используется в бытовых целях и на промышленных предприятиях. Конструкция состоит из двух труб разного диаметра, расположенных одна внутри другой. Жидкость, которую требуется нагреть или охладить, находится в непосредственном контакте с теплоносителем. Теплообменные трубы располагают вдоль друг друга. Разница в их диаметре позволяет свободно перемещаться теплоносителю. Работает теплообменник по принципу обмена теплом между контактной жидкостью и теплоносителем.

Агрегат состоит из нескольких звеньев
Теплообменные агрегаты такого типа удобны в эксплуатации. Их используют в нефтяной, газовой, химической и пищевой промышленности. Обусловлено это надежностью устройства, герметичностью, удобством обслуживания. Промышленное отопление по вышеописанному типу является оптимальным для больших помещений.

Агрегат состоит из нескольких звеньев. Подача жидкости осуществляется при помощи патрубков. Конструкция выполнена в форме спирали. Прямые участки располагают друг над другом последовательно. Внутренний трубопровод соединяется при помощи специальных дуг. Обвязка теплообменника осуществляется патрубками таким образом, чтобы теплоноситель мог свободно перемещаться. Размер и величина отдельных секций определяется требуемой мощностью теплообменника.

Читайте также:  Трубы водопроводные пэ 100 sdr17 110

Теплообменники для отопления нередко используются в загородных домах. Но теплообменник своими руками изготовить не так просто. Для этого нужно произвести профессиональный расчет технических параметров устройства, что невозможно без наличия определенных знаний. Процесс сборки агрегата намного проще, нежели его расчеты.

Для самостоятельного изготовления устройства подбирают два отрезка труб разного диаметра. Лучше использовать тонкостенные элементы, так скорость теплообмена значительно повысится. Единственный фактор, влияющий на толщину стенок — это давление жидкости. Важно, чтобы конструкция не деформировалась. Зазор между трубами, помещенными одна в другую должен составлять 1,5 мм – 3 мм со всех сторон. Длина внутренней трубы должна быть меньше внешней. На торцах внешней трубы нужно вмонтировать Т-образные тройники.

Самостоятельное изготовление теплообменников лучше производить из медных элементов. Альтернативой могут стать стальные трубы, но в этом случае эффективность устройства понизится.

Трубная решетка теплообменника

Определение трубной решетки теплообменника

Трубная решетка обычно изготавливается из круглого плоского куска плиты, листа с отверстиями, просверленными для точного расположения труб и трубок относительно друг друга. Трубные решетки используются для крепежа и изоляции труб в теплообменниках и котлах или для крепежа фильтрующих элементов. Трубы прикрепляются к листу трубы гидравлическим давлением или с помощью роликового расширения.

Изображение трубной решетки

Применение трубной решетки

Трубная решетка может быть покрыта облицовочным материалом, который служит в качестве антикоррозионного барьера и изолятора. Трубные решетки из низкоуглеродистой стали могут содержать слой из высоколегированного металла, связанный с поверхностью для обеспечения более эффективной коррозионной стойкости без затрат на использование твердого сплава. Это означает, что это может сэкономить много затрат. Возможно, наиболее известное использование трубных решеток в качестве опорных элементов в теплообменниках и котлах. Эти устройства состоят из плотного расположения тонкостенных труб, расположенных внутри закрытой трубчатой ​​оболочки. Оба конца трубы проходят через трубную решетку, которые просверлены по заранее определенной схеме, чтобы позволить концам труб проходить через решетку. Концы труб, которые проникают в решетку, расширяются, чтобы зафиксировать их на месте и образовать уплотнение. Образец отверстия трубной решетки или «Шаг» изменяет расстояние от одной трубки до другой и угол наклона трубок относительно друг друга и направления потока. Это позволяет манипулировать скоростями жидкости и перепадом давления. За счет этого обеспечивается максимальное количество турбулентности и контакта поверхности трубы для эффективной передачи тепла.

Проектирование и производство трубной решетки

В случаях, когда крайне важно избежать перемешивания жидкости, может быть предусмотрена двойная решетка. Проектирование двойных решеток является довольно точным и сложным процессом, необходимо установить точное количество труб и рассчитать схему отверстий для их распределения, равномерно по поверхности трубной решетки. Через большие теплообменники может проходить несколько тысяч труб, сгруппированных в точно рассчитанные группы или связки. В настоящее время проектирование и изготовление решеток в значительной степени автоматизированы с помощью компьютерного программного обеспечения (такого как CAD), выполняющего вычисления и выполненного сверления трубной решетки, на станках с ЧПУ. В этой конструкции наружная трубная решетка находится вне контура оболочки, что практически исключает возможность перемешивания жидкости. Внутренняя трубная решетка имеет сообщение с атмосферой, поэтому любая утечка жидкости легко обнаруживается.

Преимущества теплообменников «труба в трубе»

Преимущества теплообменников типа «труба в трубе» основываются на конструкционных особенностях устройства. Перемещение жидкости по агрегату происходит с оптимальной для ее нагрева или охлаждения скоростью. Теплоноситель и константная жидкость находятся между собой в правильном балансе. Достигается это путем подбора оптимального диаметра элементов. Теплообменники для отопления должны быть сконструированы по всем правилам.

Устройства не требуют специального ухода, их не требуется обслуживать. Прочистку теплообменника осуществляют за считанные минуты. Достигается это за счет того, что секции соединены разъемными фланцами. Конструкцию легко разобрать. Это касается и ее ремонта. Вышедшая из строя секция легко демонтируется и заменяется новой либо ремонтируется.

Очистка теплообменника осуществляется не только вручную, но и при помощи специальных механизмов. Устройство для промывки теплообменников представляет собой насосную конструкцию, позволяющую быстро и эффективно удалять все отложения, скопившиеся внутри трубопровода. Таким способом прочищают полностью засоренные конструкции. Для удаления загрязнений используют специальный раствор. Чистящее средство сохраняют и используют неоднократно.

Огромный промышленный теплообменник

Читайте также:  Ст3 гост для труб

Составляющие

Они получили такое распространение во многих сферах промышленности, так как функциональностью конструкции. Аппарат включает в себя несколько элементов, которые расположены близко друг к другу. Каждый из элементов состоит из наружной большой и внутренней маленькой трубы, они соединены последовательно. Для того, чтобы иметь возможность очищать их, их соединяют съемными калачами. Благодаря сечению поперечного типа в теплообменнике достигается достаточно высокая скорость движения теплоносителя. Если количество теплоносителя большое, то теплообменник должен состоять из секций, которые находятся параллельно, к тому же они присоединяются к коллекторам общего назначения.

Недостатки теплообменников «труба в трубе»

Конструктивные особенности агрегата содержат в себе не только достоинства, но и недостатки. Устройство достаточно громоздко. Чтобы теплоноситель мог свободно перемещаться используются наружные комплектующие с увеличенным диаметром.

Стоимость оборудования высока. Для изготовления таких агрегатов требуется много металла. Из других материалов изготавливать теплообменник такого типа нецелесообразно. Теплоотдача металлов, к примеру, меди, оптимальна для конструкций такого типа.

Изготовить воздушный теплообменник «труба в трубе» самостоятельно сложно. Приходится прибегать к помощи опытных мастеров. Изготовлению агрегата предшествует расчет теплообменника . Без соответствующей подготовки и расчета вряд ли получится изготовить эффективную конструкцию.

Самостоятельная сборка пластинчатого теплообменника с вентилятором

При наличии подходящей кассеты пластинчатого теплообменника не сложно изготовить бытовой теплообменник — обогреватель. Он может использоваться, например, для передачи тепла от котла отопления (при условии наличия водяной рубашки) воздуху. Для работы приготовьте четыре обрезка многослойной фанеры или ориентированной стружечной плиты.

Соединение стенок корпуса будем осуществлять саморезами с использованием небольшой толщины угловых деревянных брусков.

Размеры готового ящика должны позволять плотно установить в него пластинчатую кассету (радиатор).

Одно дно ящика выполните из основного листового материала и выпилите в нем отверстие, размер которого позволит установить электровентилятор.

На противоположной стороне, на деревянной рамке закрепите два патрубка подходящего диаметра для воздухоотвода.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Подвижная трубная решетка

Компенсация неодинакового удлинения труб и кожуха достигается установкой линзового компенсатора ( рис. 12 — 6, а), устройством подвижной трубной решетки ( рис. 12 — 6 6, в и г ], применением U-образных труб ( рис. 12 — 6 5), а также закреплением труб в решетках на сальниках. [32]

Если при опрессовке теплообменника с плавающей головкой трубка будет протекать изнутри, то нельзя определить, является ли течь результатом неплотности в развальцовке подвижной трубной решетки или в самой трубке. В этом случае снимают крышку корпуса и плавающей головки, а пространство между подвижной трубной решеткой и корпусом герметизируют. [33]

Конструктивно указанные аппараты выполняются следующих типов: Н — с неподвижными трубными решетками; К — с температурным компенсатором на кожухе; П — с плавающей головкой ( одной подвижной трубной решеткой ); У — с U-образными теплообменными трубами. [35]

Кожухотрубчатые теплообменники с плавающей головкой ( рис. 6.19) применяют для нагрева или охлаждения жидких и газообразных сред в пределах рабочих температур от минус 30 С до плюс 450 С и условного давления 1 6 — 6 4 МПа в трубном или межтрубном пространстве. Подвижная трубная решетка позволяет трубному пучку свободно перемещаться независимо от корпуса. Кроме того, трубные пучки легко вынимаются из корпуса для ремонта, чистки или замены. [37]

Читайте также:  Хомут для монтажа трубопроводов fischer

Теплообменные аппараты с плавающей головкой ( с подвижной трубной решеткой) являются наиболее распространенным типом ( рис. ХХП-3) поверхностных аппаратов. Подвижная трубная решетка позволяет трубному пучку свободно перемещаться независимо от корпуса. В аппаратах этой конструкции температурные напряжения могут возникать лишь при существенном различии температур трубок. [38]

Концы труб завальцованы как в неподвижной, так и в подвижной решетках. Подвижная трубная решетка обеспечивает возможное перемещение трубному пучку в результате неодинакового удлинения трубок, а также самого кожуха при нагревании трубок во время работы охладителя. [39]

Он состоит из кожуха 3 и трубного пучка. Правая подвижная трубная решетка 7 установлена внутри кожуха свободно и образует вместе с присоединенной к ней крышкой 6 плавающую головку. Правая часть кожуха закрыта фланцевой крышкой 5 кожуха, присоединяемой к переходному фланцу 8 корпуса. [40]

Горизонтальный двухходовой конденсатор типа ТП состоит из кожуха 10 и трубного пучка. Правая, подвижная, трубная решетка установлена внутри кожуха свободно и образует вместе с присоединенной к ней крышкой 8 плавающую головку. При нагревании и удлинении трубок плавающая головка перемещается внутри кожуха. Верхний штуцер 9 предназначен для ввода пара и поэтому имеет большое проходное сечение; нижний штуцер 5 предназначен для вывода конденсата и имеет меньшие размеры. [42]

Кожухотрубчатый углеграфитовый теплообменник ( рис. 2.65) представляет собой вертикальный аппарат, состоящий из металлического кожуха 2 и трубного пучка 3 из графитопласта ATM-1. В верхней части аппарата, где его кожух сопрягается с подвижной трубной решеткой 1, установлен сальник 4, Такая конструкция допускает свободное перемещение трубного пучка при температурных удлинениях. В качестве сальниковой набивки, как правило, используют графитизированный асбестовый шнур. [43]

Если при опрессовке теплообменника с плавающей головкой трубка будет протекать изнутри, то нельзя определить, является ли течь результатом неплотности в развальцовке подвижной трубной решетки или в самой трубке. В этом случае снимают крышку корпуса и плавающей головки, а пространство между подвижной трубной решеткой и корпусом герметизируют. [44]

Источник

Трубные решетки подогревателя: подбор и методы крепления

Трубные решетки подогревателей пароводяных и водоподогревателей ВВП производятся как правило цельными методом вырезки из листа металла. Для прочного и надежного крепления трубок в трубной решетки её толщина Sр(min) в миллиметрах должна быть не менее

где с – прибавка для стальных трубных решеток, мм, с = 5 мм;

dн – наружный диаметр теплообменных трубок, мм, dн = 25 мм.

Толщина и плотность трубной решетки подбирается исходя из диаметра кожуха теплообменного аппарата и уловного давления в подогревателе :

Количество отверстий в трубных решетках, и шаг их расположения утвержден для всех кожухотрубных теплообменников ГОСТом 9929-82.

Расчитывается шаг при размещении труб по вершинам равносторонних треугольников: при dн = 25 мм, t = 32 мм; отверстия под трубы в трубных решетках и перегородках размещают в соответствии с ГОСТ 15118-79 [1, табл. 2.6].

Расположение отверстий в трубных решетках определенного подогревателя показано на рис. 3.

Рис. 4 Расположение отверстий в трубных решетках

Основные параметры для расположения и сверловки отверстий под трубы 25 х 2 мм в трубных решетках выбираем, диаметр предельной окружности, за которой не располагают отверстия под трубы:

Число отверстий под трубы в трубных решетках и перегородках по рядам:

Общее число труб в решетке – 56 шт.

Отверстия в трубных решетках выполняются гладкими, по необходимости зачищаются. По ГОСТ 15118-79 под трубы с наружным диаметром 25 мм установлен диаметр 25,5 мм.

Крепление труб в трубной решетке должно быть прочным, герметичным и обеспечивать их легкую замену. Применяем для крепления труб способ развальцовки с последующей отбортовкой (рис. 4).

Рис.5 Крепление труб в трубной решетке методом вальцовки с последующей их отбортовкой

Конец трубы, вставленной с определенным минимальным зазором в отверстие трубной решетки, расширяется изнутри раскаткой роликами специального инструмента, называемого вальцовкой.

В соответствии с действующим ГОСТ 26291-94 принимаем минимальную толщину стенки корпуса S = 6 мм.

Источник