Компанія OPEKS Energysystems в Україні

Кожухотрубні теплообмінники

Кожухотрубні конденсаториКожухотрубні конденсаториЦіна: уточнюйте на складі ЗамовитиВиробник: ОПЕКС Енергосистеми
Робочі температури: -60 …+350 (°C)
Умовний тиск: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 (МПа)
Кожухотрубні випарникиКожухотрубні випарникиЦіна: уточнюйте на складі ЗамовитиВиробник: ОПЕКС Енергосистеми
Робочі температури: -60 …+350 (°C)
Умовний тиск: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 (МПа)
Кожухотрубні охолоджувачіКожухотрубні охолоджувачіЦіна: уточнюйте на складі ЗамовитиВиробник: ОПЕКС Енергосистеми
Робочі температури: -60 …+400 (°C)
Умовний тиск: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0 (МПа)
Кожухотрубні підігрівачіКожухотрубні підігрівачіЦіна: уточнюйте на складі ЗамовитиВиробник: ОПЕКС Енергосистеми
Робочі температури: -60 …+400 (°C)
Умовний тиск: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0 (МПа)
Теплообмінник типу труба в трубі (рідинно-рідинний)Теплообмінник типу труба в трубі (рідинно-рідинний)Ціна: уточнюйте на складі ЗамовитиВиробник: ОПЕКС Енергосистеми
Робочі температури: -60 …+250 (°C)
Умовний тиск: 0,6; 1,0; 1,6 (МПа)

Кожухотрубні теплообмінники

Кожухотрубний теплообмінник – це різновид теплотехнічного апарату рекуперативного типу, в якому відбувається теплообмін між двома незмішуючимися середовищами, розділеними стінками прохідних каналів. Своєю назвою він зобов'язаний особливостям своєї конструкції, в якій труба (або частіше за все - пучок труб), по якій рухається один теплоносій, знаходиться всередині труби більшого діаметру, званої кожухом, по якій прокачується інший теплоносій. Система внутрішніх теплообмінних труб називається трубним (внутрішньотрубним) простором, а ємність всередині кожуха - міжтрубним простором кожухотрубного теплообмінника. Теплообмін між двома середовищами в ньому відбувається через стінки внутрішньої труби або трубок внутрішнього пучка. Велика труба-кожух одночасно служить основою зовнішнього корпусу такого теплообмінника.

Будова та принцип роботи

Класичною конструкцією вважається схема одноходового кожухотрубного теплообмінника. У ньому внутрішньотрубний простір утворюється пучком труб (3), затиснутих між двома трубними решітками (2), виготовленими за діаметром кожуха, і герметично в ньому закріпленими. Внутрішньотрубний простір замикається двома торцевими кришками (4) з приробленими патрубками (впускним і випускним, відповідно). Внутрішньотрубний теплоносій з подаючої лінії по впускному патрубку потрапляє в простір під першою кришкою, розподіляється трубною решіткою по окремим трубках в пучку, проходить по ним, виходить в простір під другою кришкою, і виходить через її випускний патрубок. Міжтрубний простір для другого середовища утворюється бічними стінками кожуха (1) і зворотними сторонами трубних решіток (2). Впускний і випускний патрубки міжтрубного теплоносія, як правило, розміщуються на корпусі кожуха. Для збільшення теплового напору і інтенсифікації теплообміну, теплоносії по трубному і міжтрубному просторах зазвичай пропускаються в протилежних напрямках, т.зв. « на противотоке ».

Схема одноходового кожухотрубного теплообмінника

Рис.1 Схема одноходового кожухотрубного теплообмінника

Варіанти конструкції трубних решіток, і відповідно, розміщення труб в пучку.


Рис.2 Варіанти конструкції трубних решіток, і відповідно, розміщення труб в пучку.

За просторовою орієнтацією кожухотрубні теплообмінники можуть бути:

  • вертикальні – більш компактні за площею, ефективно працюють з парогазовими середовищами, в тому числі в якості конденсаторів, так як при вертикальній орієнтації полегшується відведення конденсату;
  • горизонтальні – більш ефективно працюють з рідинними середовищами, при горизонтальній орієнтації простіше реалізувати конструкції дуже великих габаритів і теплової потужності.

Інші типи кожухотрубних теплообмінників

Недоліком одноходового кожухотрубного теплообмінника є відносно мала швидкість руху теплоносія у міжтрубному просторі (всередині широкого кожуха), що тягне за собою відносно низьку інтенсивність теплообміну і малу передану теплову потужність.

Для інтенсифікації теплообміну і збільшення переданої теплової потужності, застосовується багатоходова конструкція кожухотрубного теплообмінника. У ній простір всередині кожуха розділений перегородками (6), одночасно виконуючими функцію проміжних опор для трубного пучка, які утворюють поперечні « ходи » для міжтрубного середовища. Перетин поперечних ходів робиться істотно меншим, ніж у прямоточного одноходовой кожуха, за рахунок чого збільшується швидкість проходження міжтрубного середовища по теплообміннику. Поперечні перегородки також стають причиною утворення сильної турбулентності (перемішування) межтрубного середовища, що викликає інтенсифікацію його теплообміну. У свою чергу, для утворення турбулентності теплоносія, що прокачується по внутрішньотрубної простору, замість гладкостінних застосовуються спеціально профільовані, так звані гелікоїдні трубки.

Схема багатоходового кожухотрубного теплообмінника

Рис.3 Схема багатоходового кожухотрубного теплообмінника

Приклад профільованої гелікоідної трубки

Рис.4 Приклад профільованої гелікоідної трубки

Якщо градієнт температур між двома теплообмінними середовищами є значним (50 ° С і більше), то різниця коефіцієнтів температурного розширення деталей кожухотрубного теплообмінника здатна буквально розривати їх сполуки, порушуючи герметичність контурів і створюючи загрозу змішування теплообмінних середовищ. У таких випадках застосовуються схеми кожухотрубних теплообмінників з температурними компенсаційними механізмами:

а) – з лінзовим компенсатором;

б) – з плаваючою головкою;

в) – з U – образними трубками.

Схеми кожухотрубних теплообмінників з механізмами температурної компенсації

Рис.5 Схеми кожухотрубних теплообмінників з механізмами температурної компенсації

Окремо знаходиться двох трубчаста конструкція теплообмінника типу « труба в трубі ». Апарати такого типу складаються з декількох послідовно з'єднаних елементів (секцій), утворених двома трубами, одна з яких (меншого діаметра) знаходиться всередині іншого, з наявністю достатнього прохідного кільцевого зазору, що утворює міжтрубний простір. Внутрішні труби (1) між собою з'єднуються колінами (3), а зовнішні труби (2) між собою – бічними патрубками (4). У такій системі один теплоносій прокачується по системі внутрішніх труб, а другий – по системі кільцевих зазорів міжтрубного простору. Апарати такого типу призначені для роботи в умовах малих витрат теплоносіїв, великих робочих тисків і високих швидкостей прокачування теплообмінних середовищ.

Схема теплообмінника «труба в трубі»

Рис.6 Схема теплообмінника « труба в трубі »

Переваги кожухотрубних теплообмінників

Конструкція кожухотрубних теплообмінників  перш за все характеризується дуже високою гнучкістю і здатністю пристосування до самих різних технологічних або виробничих умов, потреб і процесів. Існує можливість:

  • виготовляти їх у великій різноманітності прохідних перетинів для внутрішньотрубного і міжтрубного середовищ;
  • виготовляти з товстостінними (зміцненими) теплообмінними трубками і різними температурними компенсаційними механізмами;
  • застосовувати різноманітні конструкційні матеріали – жаротривкі, кислототривкі, холодостійкі і т.д.

Завдяки цьому, кожухотрубні теплообмінні апарати здатні експлуатуватися в дуже великому діапазоні робочих температур і тисків, в тому числі з хімічно агресивними, абразивними, забрудненими середовищами. Важливим фактором є можливість реалізації багатосекційної схеми, для забезпечення практично будь-якої його продуктивності (теплової потужності).

У порівнянні з іншими типами теплообмінників, крім іншого, кожухотрубні відрізняються:

  • простотою в інженерній (технічнії) реалізації;
  • легкістю в обслуговуванні і хорошою ремонтопридатністю;
  • високою технічною надійністю, тривалим терміном служби.

Сфера використання 

При всіх їх незаперечних перевагах, слід визнати, що кожухотрубні теплообмінники все-таки характеризуються високою металлоемкостью, громіздкістю і порівняно великими габаритами. Тому сферою їх застосування насамперед є різноманітні промислові технологічні процеси з важкими експлуатаційними умовами, що відрізняються високими робочими температурами і тиском, хімічно агресивними середовищами, в яких потрібна дуже велика теплова потужність або продуктивність. Функціонально кожухотрубні теплообмінники можуть служити потужними і високопродуктивними: підігрівниками, охолоджувачами, конденсаторами, випарниками.

Технічні характеристики кожухотрубного теплообмінника

Як і для будь-якого теплообмінного апарату, головним технічним параметром для кожухотрубного теплообмінника є ефективна площа теплообміну (в м2), яка визначає його теплову потужність (продуктивність).

Іншими найважливішими технічними характеристиками кожухотрубного теплообмінника є:

  • матеріали з яких виготовлені труби і кожуха, які визначають перелік робочих середовищ, з якими можливе застосування;
  • діапазон робочих температур;
  • максимальний тиск в трубному та міжтрубному просторах;
  • параметри доступу для обслуговування і ремонту (розбірний або нерозбірний);
  • зовнішні габарити.

Розрахунок кожухотрубного теплообмінника

Розрахунок і проектування кожухотрубних теплообмінників виконується інженерами – теплотехніками підприємства – виготовлювача, згідно технічних умов замовника. Для виконання такого проектування, замовнику слід надати виробнику ряд критично важливих технічних параметрів, що характеризують майбутні умови експлуатації кожухотрубного теплообмінника. До таких критично важливих параметрів відносяться:

  • тип робочих середовищ для трубного і міжтрубного просторів;
  • характер застосування (як підігрівача, охолоджувача, випарника, конденсатора);
  • необхідна теплова потужність (продуктивність);
  • масова витрата робочих середовищ;
  • температура на вході і на виході для кожного з робочих середовищ;
  • максимальний тиск для кожного з робочих середовищ.

Переваги теплообмінників виробництва ОПЕКС Енергосистеми

Компанія ОПЕКС Енергосистеми має багаторічний досвід промислового виготовлення кожухотрубних теплообмінників різних типів, конструкцій і призначення, для найскладніших умов експлуатації, володіє сучасним автоматизованим верстатним парком, а також досвідченими, кваліфікованими кадрами інженерних і робітничих спеціальностей. Весь накопичений обсяг досвіду і знань ми реалізуємо в нашій сучасній продукції, яка об'єктивно характеризується:

  • високою якістю і точністю проектування, суворо відповідно до заявлених умов експлуатації;
  • застосуванням найсучасніших технічних рішень і матеріалів;
  • бездоганною якістю виготовлення;
  • дуже тривалими гарантійними і розрахунковими термінами експлуатації;
  • наявністю ефективних програм технічного супроводу та сервісного обслуговування нашого теплотехнічного обладнання.

Ми на сьогодні маємо велику кількість вже реалізованих проектів кожухотрубних теплообмінних апаратів, і можемо підтвердити свою бездоганну ділову репутацію численними реальними позитивними відгуками від наших клієнтів.

Принцип роботи кожухотрубчатого теплообмінника виробництва ОПЕКС Енергосистеми

Весь каталог обладнання

Питання - відповіді

Задайте перше питання
Задати питання