Теплопередача в кожухотрубчатых теплообменниках

В промысловых установках используются теплообменники типа "труба в трубе", кожухотрубчатые, кожухозмеевиковые и панельные. Коэффициент теплопередачи кожухотрубчатых теплообменников можно рассчитать по формуле, в Вт/(м °С) [c.442]

Установка ABO взамен водяных холодильников на АВ и АВТ не вызывает трудностей, а объем работы по подготовке площади невелик. Срок службы ABO намного больше, чем аппаратов водяного охлаждения, и приводы вентиляторов в воздушной атмосфере работают почти без повреждений. В аппаратах с водяным охлаждением трубы подвергаются коррозии со стороны технологического потока и со стороны воды. Из-за отложений накипи и загрязнений снижается коэффициент теплопередачи поэтому аппараты нужно часто останавливать для чистки и ремонта. Кроме того, при этом приходится создавать резервные поверхности теплообмена. В ABO коррозия и загрязнения ребристой поверхности труб со стороны воздуха незначительны. Ориентировочно соотношение затрат на обслуживание и ремонт водяных и воздушных теплообменников составляет 4 1. Поскольку воздух почти не вызывает коррозии, трубы для ABO можно изготавливать из более дешевых материалов, чем для кожухотрубчатых теплообменников. Наружная поверхность труб в ABO не нуждается в частой чистке. Недостатком ABO является сильный шум, создаваемый работающими вентиляторами. [c.177]

Для определения диаметра кожухотрубчатого теплообменника нужно знать, какой из двух коэффициентов теплопередачи является определяющим, и обеспечить максимально возможную скорость иотока именно с этой стороны. [c.93]

В аппарате этого типа легче обеспечить большие, чем в кожухотрубчатых теплообменниках, скорости движения потоков, что позволяет иметь и более высокие коэффициенты теплопередачи и большие значения теплонапряженности поверхности нагрева. Кроме того, в аппаратах типа труба в трубе легче осуществить противоток между теплообменивающимися средами, что также способствует более высокой эффективности теплообмена. [c.576]

Основные достоинства всех кожухотрубчатых теплообменников — их компактность и малый расход металла на единицу поверхности теплообмена. Недостатком кожухотрубчатых теплообменников является их склонность к загрязнению теплообменивающихся поверхностей. С увеличением толшины отложений на поверхностях труб коэффициент теплопередачи постепенно уменьшается, и теплообмен ухудшается. [c.181]

Экономичность пластинчатых теплообменников характеризуется тем, что при одной и той же поверхности теплообмена на их изготовление требуется на 25—30% меньше металла, чем на изготовление кожухотрубчатых теплообменников. В то же время благодаря значительным скоростям движения жидкости по каналам, образуемым пластинами, коэффициент теплопередачи в пластин- [c.200]

При использовании кожухотрубчатых теплообменников талловое масло нагнетают насосом через трубное пространство, а в межтрубное пространство подают греющий теплоноситель, например дифенильную смесь (эвтектическая смесь дифенила и дифенилоксида) с начальной температурой около 350 °С. При этом в испарителе талловое масло, находящееся под давлением насоса, не кипит, а перегревается. Перегретое масло вскипает на входе в ректификационную колонну. Недостатками применения кожухотрубчатых теплообменников являются низкий коэффициент теплопередачи 150—300 Bt/(m -K) вследствие недостаточно интенсивного движения обоих теплоносителей длительное пребывание таллового масла в теплообменнике. [c.119]

Коэффициент теплопередачи определяется выражением (16.155), причем вид коэффициентов а, и а2 зависит от конструкции теплообменника. Как отмечалось в разделе I, на установках НТС используют два типа теплообменников труба в трубе и кожухотрубчатые. Теплообменник первого типа состоит из двух коаксиальных труб — внутренней диаметром и наружной диаметром й 2- По внутренней трубе движется охлаждаемый газ, а в межтрубное пространство подается охлаждающий агент (газ или жидкость). Кожухотрубчатый теплообменник состоит из пучка трубок, заключенных в цилиндрический кожух. По трубкам течет охлаждаемый газ, а в межтрубном пространстве — охлаждающий агент. Коэффициент теплоотдачи для охлаждаемого газа определяется по формуле [c.429]

На рис. 4 представлен кожухотрубчатый теплообменник ПТУ-5М, применяемый в молочной промышленности для тепловой обработки жидких молочных продуктов. Аппарат двухсекционный. Секции соединены последовательно. В каждой из них по 30 трубок диаметром 25 мм, соединенных последовательно. Общая поверхность теплопередачи 4,5 м . В пересчете на молоко скорость движения продукта 2,9 м/с при его давлении на входе в аппарат 0,2 МПа. При этих условиях аппарат способен нагревать молоко от 10 до 95°С в количестве 5 м ч. [c.12]

Поскольку ВА представляет собой несколько видоизмененный кожухотрубчатый теплообменник, то и основным расчетным соотношением для определения необходимой поверхности теплопередачи Р греющей камеры ВА является общее уравнение теплопередачи (3.106) [c.314]

Большой тепловой эффект. Если теплота растворения абсорбируемого вещества велика и концентрация газа в обрабатываемой смеси высока (как, например, в случае абсорбции хлористого водорода водой), на течение процесса оказывает заметное влияние тепло, выделяющееся при абсорбции. В этих случаях необходимая поверхность теплопередачи, через которую отводится тепло абсорбции, может иметь такое же важное значение, как и достаточная межфазовая поверхность для процесса массопередачи. Хотя и возможно проводить такой процесс при адиабатических условиях, часто, однако, предпочитают применять кожухотрубчатый теплообменник в качестве охлаждающего абсорбера с орошаемыми стенками, в котором можно отводить экзотермическую теплоту абсорбции в тонкой пленке жидкости на внутренней поверхности труб. [c.419]

Экономичность пластинчатых теплообменников характеризуется тем, что при одной и той же поверхности теплообмена на их изготовление требуется на 25—30% меньше металла, чем на изготовление кожухотрубчатых теплообменников. В то. же время благодаря значительным скоростям движения жидкости по каналам, образуемым пластинами, коэффициент теплопередачи в пластинчатых теплообменниках в 1,3—1,5 раза выше, чем в кожухотрубчатых. К достоинствам относятся, кроме того, малые гидравлические сопротивления, а также возможность легкой разборки, очистки и сборки, что обеспечивает стабильный теплообмен. [c.183]

Покрытие внутренней поверхности труб кожухотрубчатых теплообменников бакелитовым лаком предотвращает коррозию труб, в несколько раз сокращает трудоемкость обслуживания и ремонта аппаратов, позволяет поддерживать высокий и устойчивый коэффициент теплопередачи. [c.48]

Дефлегматор, предназначенный для конденсации паров и подачи орошения (флегмы) в колонну, представляет собой кожухотрубчатый теплообменник, в межтрубном пространстве которого обычно конденсируются пары, а в трубах движется охлаждающий агент (вода). Однако вопрос о направлении конденсирующихся паров и охлаждающего агента внутрь или снаружи труб следует решать в каждом конкретном случае, учитывая желательность повышения коэффициента теплопередачи и удобство очистки поверхности теплообмена. [c.497]

Выбирают тип теплообменника и направление движения тепловых потоков. Выбирая тип теплообменного аппарата, надо стремиться, чтобы скорость потоков была достаточно высокой, что обеспечит высокий коэффициент теплопередачи. Однако при этом следует помнить, что с увеличением скорости потоков резко растет сопротивление. Скорость потока по трубкам в кожухотрубчатых теплообменниках обычно составляет 0,1—0,7 м/сек, в теплообменниках типа труба в трубе 1—1,5 ж/сек. В межтрубном пространстве этих теплообменников скорость движения потоков несколько меньше. При выборе направления движения потока следует учитывать, что более загрязненный поток целесообразно направлять по трубам, так как их легче чистить во время ремонта теплообменника. [c.69]

В качестве подогревательных устройств в сушилках используются как обычные кожухотрубчатые теплообменники, так и калориферы с ребристой поверхностью, применяемые для подогрева воздуха. Расчет калориферов трубчатого типа ничем не отличается от расчета теплообменников (глава 6). Ребристые калориферы выбирают по каталожным данным [79, 49, 95]. Расчет их аналогичен расчету теплообменников. Коэффициент теплопередачи в калориферах при паровом обогреве может быть определен с достаточной степенью точности по формуле [49] [c.305]

Малый эквивалентный диаметр плоских труб (обычно 7— 14 мм) позволяет достигнуть более высоких коэффициентов теплопередачи, превос.ходящих на 40—100% величину коэффициента теплопередачи в аналогичных условиях в стандартных кожухотрубчатых теплообменниках. Здесь проявляется совместное действие таких факторов, как передача тепла к тонкому слою жидкости и общее повышение скоростей потоков рабочей среды по каналам малых поперечных сечений. [c.34]

Кожухотрубчатые теплообменники, применяемые в качестве конденсаторов и холодильников газа дистилляции, имеют ряд недостатков, обусловленных их конструкцией. Эти аппараты металлоемки — масса конденсатора около 200 т. Холодильные трубки снаружи и изнутри быстро зарастают продуктами коррозии, гидрокарбонатом натрия и накипью, в связи с чем коэффициенты теплопередачи в этих аппаратах очень малы. Осмотр и чистка межтрубного пространства невозможны без полной разборки аппарата, замена пришедших в негодность холодильных трубок затруднительна, и при появлении течей их просто отключают. [c.150]

Блок-схема ПП-Я КТА-СТ-1-2 (расчет теплопередачи в кожухотрубчатом теплообменнике смешанного тока 1—2 по способу Яблонского— Ундервуда, (рис. 4-5) содержит следующие элементы [c.136]

Кожухотрубчатый противоточный теплообменник (рис. 6.18) перед контактным аппаратом на сернокислотном заводе имеет поверхность теплообмена 360 м2. Очищенный газ колчеданных печей поступает в межтрубное пространство теплообменника при 300 °С, выходит при 430 °С. Горячий газ из контактного аппарата входит в трубы теплообменника при 560 °С. Расход газа 10 т/ч, удельная теплоемкость газа в среднем 1,05-10 Дж/(кг-К). Потери теплоты через кожух теплообменника составляют 10 % от количества теплоты, полученного нагревающимся газом. Определить коэффициент теплопередачи в теплообменнике. [c.130]

Теплообменники других видов. Кроме теплообменников, монтаж и ремонт которых описаны выше, на химических заводах (а иногда и на нефтехимических) используются пластинчатые, спиральные, блочные, углеграфитовые, титановые и другие теплообменники. Их применение пока еще ограничено (на долю этих теплообменников приходится примерно 4—5% общей поверхности теплообмена всех теплообменников), однако в ближайшем будущем они получат широкое распространение. Эти теплообменники характеризуются высокой экономичностью. Например, при одной и той же поверхности теплообмена на пластинчатый теплообменник расходуется примерно на 25—30% меньше металла, чем на кожухотрубчатый теплообменник, а коэффициент теплопередачи в первом случае на 30—50% больше, чем во втором. Применение углеграфитовых и титановых теплообменников исключает необходимость в использовании высоколегированных сталей, обеспечивает продолжительную и надежную работу системы теплообмена в сильно агрессивных средах. [c.174]

Расчет змеевикового теплообменного аппарата. Тепловой расчет сводится к определению площади поверхности теплопередачи, величина которой рассчитывается по уравнению (4.1.1) по аналогии расчета кожухотрубчатых теплообменников. Однако при расчете коэффициента теплопередачи по уравнению [c.372]

По сравнению с кожухотрубчатыми теплообменники труба в трубе имеют меньшее гидравлическое сопротивление межтрубного пространства, более высокий коэффициент теплопередачи, отличаются простотой конструктивного оформления. Однако при равных теплообменных характеристиках они менее компактные и более металлоемкие. [c.376]

Противоток и более высокие скорости способствуют достижению более высокого общего коэффициента теплопередачи, чем при работе кожухотрубчатых теплообменников, что дает возможность в ряде случаев уменьшить расход металла на единицу передаваемого в час тепла. [c.851]

Интенсификация работы кожухотрубчатых теплообменников связана главным образом с выравниванием термических сопротивлений на противоположных сторонах теплообменной поверхности. Этого достигают увеличением либо поверхности теплообмена Р, например оребрением ее со стороны теплоносителя с меньшим коэффициентом теплоотдачи р, либо увеличением коэффициента теплоотдачи путем рационального подбора гидродинамики теплоносителя. Последнее должно приводить к выравниванию скоростей и температур по сечению потока теплоносителя и, следовательно, к уменьшению термического сопротивления его пограничного слоя. Результаты исследований показывают, что именно сопротивление пограничного слоя является главным фактором, снижающим интенсивность теплопередачи. Рассмотрим два случая теплопередачи, когда термическое сопротивление определяется 1) межтрубным пространством 2) трубным пространством. [c.149]

В табл. 20-ХУ1 приведены примерные значения коэффициентов теплопередачи для кожухотрубчатых теплообменников из фторопласта-4. [c.419]

Необходимая поверхность теплообмена определяется охлаждающей средой и конструктивными особенностями аннаратуры. Для кожухотрубчатых теплообменников общий коэффициент теплопередачи представлен на рис. 177. Для теплообменников труба в трубе с ребристой поверхностью внутренних труб общий коэффициент теплопередачи можно принять равным 161,11 ккал/(м2.ч-°С). Если для охлаждения раствора применяется вода, то скорость ее циркуляции зависит от допустимой температуры на выходе из холодильников. Так как удельные теплоемкости воды и охлаждаемого раствора амина очень близки, то скорость циркуляции воды можно принять равной скорости циркуляции аминового раствора. Если в качестве хладагента используется окружающий воздух, то змеевики аминового холодильника и конденсатор верха колонны выполняются как один аппарат. Для определения эксплуатационных расходов в этом случае также необходимо рассчитать общую тепловую нагрузку. Эксплуатационные расходы нри охлаждении воздухом складываются из затрат электроэнергии па привод вентиляторов п расходов на обслу-/кивание этих вентиляторов и охлаждающей поверхпостн. [c.275]

Теплообменная аппаратура в процессе эксплуатации под действием оборотной воды подвергается не только коррозионному разрушению, приводящему к уменьшению толщины стенки теплопередающей поверхности, но и обрастанию, как биологическому, так и за счет отложений продуктов коррозии и карбонатов кальция и магния, содержащихся в циркулирующей воде. Как коррозия, так и отложения наиболее сильно сказываются на работе трубных пучков кожухотрубчатых теплообменников. Нормальная эксплуатация кожухотрубчатых аппаратов требует периодической очистки внутренних поверхностей трубок от отложений, ухудшающих теплопередачу и уменьшающих сечение охлаждающего потока. Очистку проводят механически (ершами) через каждые 6 мес эксплуатации. Разрушения от коррозии, истирание и механические воздействия при чистке нередко приводят к перфорации трубок. Дефектные трубки изолируют заглушками. Пучок требует полной замены, когда заглушено более 20 % трубок. Срок службы трубных пучков значительно ниже срока службы сосудов и массообменных аппаратов (20 лет) и срока службы трубопроводов (10 лет) и при использовании углеродистой стали и пресной оборотной водой не превышает 2,5 лет. Таким образом, затраты на капитальный ремонт конденсационно-холодильного оборудования на химических предприятиях составляют от 25 до 40 % затрат на ремонт основного оборудования. Следовательно, при выборе материала для трубных пучков конденсаторов-теплообменников небходимр учитывать качество охлаждающей воды и сопоставлять стоимость конструкционного материала с расходами на очистку воды и капитальный ремонт теплообменников. В табл. 2.5 [101 указаны сплавы меди, рекомендуемые для изготовления теплообменной аппаратуры в зависимости от качества охлаждающей воды. [c.32]

Подогреватель отходящих газов (рнс. 1-48) — горизонтальный кожухотрубчатый теплообменник Поверхность теплопередачи — 185 м. диаметр трубок 25x2 мм, диаметр корпуса 3000 мм, длина аппарата 6535 мм. [c.72]

Отмеченные недостатки в значительной мере преодолены при использовании скоростных змеевиковых теплообменников типа труба в трубе . Теплообменник представляет собой спираль, свернутую из двух вставленных одна в другую труб. Кольцевой зазор, образующий межтрубное пространство, ди-станционирован кулачками, приваренными к наружной поверхности внутренней трубы. Режим движения таллового масла и дифенильной смеси в этом теплообменнике турбулентный, поэтому коэффициент теплопередачи в несколько раз выше, чем в кожухотрубчатом теплообменнике, а продолжительность нахождения масла в контакте с греющей поверхностью всего несколько секунд. Недостатком рассмотренной конструкции является повышенная эрозия поверхности теплообмена и наружной трубы, особенно в местах подвода теплоносителя. [c.119]

Необходимо иметь в виду, что коэффициент теплопередачи сильно зависит от чистоты стенки трубки (на одной и на другой стороне поверхности теплообмена) на всем протяжении рабочего дикла аппарата. Поэтому необходимо учитывать, что а) применение ингибиторов коррозии создает благоприятные условия для поддержания в чистом виде стенки трубы на всем протяжении цикла, что позволяет при расчете принимать более высокий коэффициент теплопередачи б) если в кожухотрубчатых теплообменниках по трубкам пропускать оборотную воду с малыми скоростями при температурах ниже 80°, то на стенках труб осаждается водно-воздушно-масляная эмульсия, сильно снижающая коэффициент теплопередачи необходимо создавать условия, при которых эмульсия не осаждалась бы на стенках труб (подбор скоростей), либо применить теплообменник другого, более подходящего типа ( труба в трубе , погруженный и др.). [c.349]

По сравнению с кожухотрубчатым теплообменником пластинчатый аппарат занимает в два раза меньший объем при оди-)1аковой поверхности теплообмена. Кроме того, достигается дополнительное снижение расхода нержавеющей стали на единицу тепловой производительности аппарата благодаря более высоким коэффициентам теплопередачи пластинчатых теплообмен-ннков. [c.30]

Фильтровая жидкость из напорного бака 6 через расходомер 5 поступает в трубки кожухотрубчатого теплообменника 4 — конденсатора дистилляции (КДС) — и движется в нем сверху вниз. В межтрубном пространстве КДС противотоком к жидкости движется горячая парогазовая смесь, выходящая из теплообменника дистилляции (ТДС) 2. В результате теплообмена фильтровая жидкость нагревается и NH4H 0g, находящийся в жидкости, разлагается. Выделяющаяся двуокись углерода снижает интенсивность теплопередачи, поэтому она удаляется из трубок, и присоединяется к основному потоку газа, выходящего из межтрубного пространства КДС. [c.139]

Другой схемой управления теплообменника является система автоматического регулирования с воздействием на уровень конденсата в кожухотрубчатом теплообменнике (рис.УП-16,в). Регулирование температуры обеспечивается изменением поверхности теплопередачи в теплообменнике посредством заливки труб конденсатом. Эта система позволяет получить максимальные давления и температуру пара в а1ппарате при этом температура отводимого конденсата ниже температуры конденсации пара, что позволяет повысить коэффициент теплопередачи в теплообменнике. [c.263]

Для пучка трубок с продольными ребрами, образующего поверхность теплопередачи в кожухотрубчатом теплообменнике Девор и Хейнц [2-42] рекомендуют вычислять коэффициент теплоотдачи по уравнению [c.96]

На складе оборудования имеется кожухотрубчатый теплообменник, состоящий из 19 латунных труб диаметром 18X2 мм, длиной 1,2 м. Достаточна ли его поверхность для конденсации 350 кг/ч насыщенного пара этилового спирта, если принять коэффициент теплопередачи равным 700 Вт/(м2-К), начальную температуру воды 15 °С, а конечную 35 °С Конденсация спирта предполагается при атмосферном давлении, жидкий спирт отводится при температуре конденсации. [c.130]

Недостаток теплообменников с сальниковым уплотнением в том, что нериформированный продукт может попадать в продукты риформинга. В теплообменниках с внутренней трубой недостаточно эффективно используется поверхность теплообмена. Аппарат третьего типа лишен этих недостатков. На установках большой производительности, где число последовательно включенных теплообменников больше четырех и, следовательно, температурный напор близок к максимальному, применяют кожухотрубчатые теплообменники с плавающей головкой. Корпус аппарата выполняется из биметалла марки 12МХ+ЭИ496, а трубный пучок из стали марки Х5М. Поверхность теплообмена одного аппарата 350—900 м . Общая поверхность теплообмена реакторного блока для крупных установок может составлять 1000—3000 м . Коэффициент теплопередачи примерно равен 230—400 Вт/(м -°С). [c.235]