ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплообменники жесткой конструкции из "Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация Изд2" К —С температурной компенсацией на кожухе П —с плавающей головкой У —с и-образными теплообменными трубами. На каждый тип кожухотрубчатых теплообменников существует отдельный ГОСТ. [c.155] Конструктивная особенность этих теплообменников заключается в том, что пучок труб, собранный в двух трубных рещетках, вместе с ними жестко закреплен в корпусе теплообменника. Это обеспечивает простоту конструкции и мaлsый вес ее на единицу площади теплообмена (по сравнению с другими теплообменниками). Основной недостаток теплообменников жесткой конструкции— плохая восприимчивость к температурным напряжениям, что ограничивает область их применения. [c.155] На рис. VI-3 показан кожухотрубчатый теплообменник жесткой конструкции с поверхностью нагрева 180 м . Теплообменник одноходовой по корпусу для интенсификации теплообмена устанавливают несколько трубных перегородок, регулирующих поток жидкости или газа. Перегородки придают пучку труб большую устойчивость, обеспечивая прямолинейность теплообменных труб, что очень важно для нормальной эксплуатации аппарата. В соответствии с ГОСТом эти теплообменники могут быть одно-, двух-, четырех- и шестиходовыми — по числу ходов в теплообменных трубках. Число труб по ходам и разбивка отверстий в трубных решетках указаны в ГОСТе. [c.155] На рис. VI-4 показаны способы соединения трубных решеток с корпусом в зависимости от конструкции теплообменника. [c.155] Из этих двух уравнений можно установить, что дт1ок = Рк1Рт, т. е. что для одного и того же теплообменника напряжения в корпусе и трубах обратно пропорциональны площадям их поперечного сечения. [c.156] Для стали Ст. 3 =11,5-10- гр д- , = 2,1-105 мПа. Тогда при разности температур между стенками tт— к = ЮО°С значение а= 121 МПа. [c.156] Все жесткие теплообменники выполняют малой длины, чтобы разность абсолютных удлинений не превышала допускаемых значений. Поскольку температурные напряжения велики, теплообменники жесткой конструкции без компенсации применяют только в тех случаях, когда разность между температурами стенок корпуса и труб не превышает 40 °С. При разности более 40 °С корпус аппарата снабжают линзовыми компенсаторами, воспринимаюшими температурные деформации (рис. У1-5). Как правило, линзовые компенсаторы устанавливают на корпусах малых диаметров, работающих при невысоких давлениях, иначе линзы следует выполнять толстостенными, что уменьшает их компенсационную способность. Компенсационная способность корпуса определяется числом и размерами компенсаторов на нем. . [c.157] При эксплуатации важно следить за тем, чтобы разность температур теплообменивающихся потоков не превышала допустимой. Следует иметь в виду, что механическая чистка стенок корпуса и наружных поверхностей труб от загрязнений практически невозможна, поэтому межтрубный поток в теплообменнике не должен содержать примесей. Замена вышедших из строя труб — весьма кропотливая операция, поэтому обычно их заглушают с двух сторон металлическими пробками. [c.157] Крепление труб в трубных решетках. Способ крепления тру.б в трубных решетках должен обеспечить прочность и плотность соединения с учетом работы в условиях больших температурных колебаний. Наибольшее распространение получило крепление труб в гнездах трубной решетки развальцовкой, т. е. раздачей конца трубы внутри гнезда до плотного соприкосновения с ним и появления в стенках гнезда упругих деформаций, достаточных для прочного удержания трубы. [c.157] В гнездах трубной решетки сделано по две выточки-канавки, которые в процессе развальцовки заполняются металлом трубы и обеспечивают прочность соединения. Число канавок может ыть больше, если теплообменник работает при высоких давлениях и температурах. [c.158] Концы труб должны выступать над поверхностью трубной решетки на длину, равную толш,ине стенки трубы. В процессе развальцовки эти концы отбортовывают, что обеспечивает дополнительную прочность и плотность соединения. Диаметр гнезда под развальцовку устанавливают по наружному диаметру трубы с учетом допусков -на ее изготовление. Например, для наиболее часто применяемых труб размером 25x2,5 мм диаметр гнезда принимают равным 25,4 мм. [c.158] Теплообменные трубки размещают в решетке по вершинам равносторонних треугольников или шестиугольников с, шагом в пределах (1,22—1,30) (где с н —наружный диаметр трубок). Трубную рещетку размечают так, чтобы корпус теплообменника был заполнен возможно большим числом труб. [c.158] Из рис. 1-7 легко вычислить, что при шаге между трубами t на одну трубу приходится площадь решетки, равная 0,866 Исходя из этого, число трубок п, размещаемых на решетке. [c.158] Фактическая разбивка отверстий на решетках приводится в соответствующих ГОСТах. [c.159] На рис. У1-8 показаны схемы крепления труб в трубных решетках сваркой. В некоторых случаях в жестких теплообменниках развальцовку комбинируют со сваркой. Для улучшения условий сварки уменьшают толщину свариваемых участков решетки у гнезд. Для этого вокруг сварного шва на решетке делают неглубокие выточки. Сварное крепление труб возможно только в тех случаях, когда трубная решетка и трубы изготовлены из хорошо свариваемых металлов. [c.160] Поверхность теплообмена. Для кожухотрубчатых теплообменников применяют трубы диаметром 20, 25 и 36 мм при толщине стенки соответственно 2 2,5 и 3,5 мм. Чем меньше диаметр труб, тем больше поверхность теплообмена при равных объемах аппаратов. Длина теплообменных труб — 3 6 и 9 м. Внутренний диаметр корпусов теплообменных аппаратов 0,32 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 м и далее до 3 м через каждые 0,2 м. [c.160] Фактические поверхности теплообмена приведены в ГОСТах на соответствующие теплообменники. [c.161] Вернуться к основной статье