Penukar haba cangkerang dan tiub. Penukar haba dan peralatan
Dipasang dan sedia untuk beroperasi, penukar haba plat dicirikan oleh dimensi kecil dan tahap prestasi yang tinggi. Oleh itu, permukaan kerja khusus peranti sedemikian boleh mencapai 1,500 m 2 / m 3. Reka bentuk peranti sedemikian termasuk satu set plat beralun, yang dipisahkan antara satu sama lain oleh gasket. Gasket membentuk saluran tertutup. Medium yang mengeluarkan haba mengalir di ruang antara rongga, dan di dalam rongga terdapat medium yang menyerap haba atau sebaliknya. Plat dipasang pada bingkai rod dan terletak rapat antara satu sama lain.
Setiap plat dilengkapi dengan set gasket berikut:
- gasket perimeter yang mengehadkan saluran untuk penyejuk dan dua lubang untuk masuk dan keluarnya;
- dua spacer kecil yang mengasingkan dua lubang sudut yang lain untuk laluan medium haba kedua.
Oleh itu, reka bentuk mempunyai empat saluran berasingan untuk masuk dan keluar dua media yang terlibat dalam proses pertukaran haba. Radas jenis ini mampu mengagihkan aliran merentasi semua saluran secara selari atau bersiri. Jadi, jika perlu, setiap aliran boleh melalui semua saluran atau kumpulan tertentu.
Kepada kebajikan jenis ini peranti, adalah kebiasaan untuk mengaitkan keamatan proses pertukaran haba, kekompakan, serta kemungkinan pembongkaran lengkap unit untuk tujuan pembersihan. Kelemahannya termasuk keperluan untuk pemasangan yang teliti untuk mengekalkan kekejangan (akibat daripada sejumlah besar saluran). Di samping itu, kelemahan reka bentuk ini adalah kecenderungan untuk mengakis bahan dari mana gasket dibuat dan rintangan haba yang terhad.
Dalam kes di mana pencemaran permukaan pemanasan dengan salah satu pembawa haba adalah mungkin, unit digunakan, reka bentuk yang terdiri daripada plat dikimpal berpasangan. Jika pencemaran permukaan yang dipanaskan dikecualikan daripada kedua-dua pembawa haba, dikimpal tidak boleh dipisahkan penukar haba(sebagai contoh, radas dengan saluran beralun dan aliran silang pembawa haba).
Prinsip operasi penukar haba plat
Penukar haba plat untuk bahan api diesel
| Nama | sebelah panas | sebelah sejuk |
|---|---|---|
| Penggunaan (kg/j) | 37350,00 | 20000,00 |
| Suhu masuk (°C) | 45,00 | 24,00 |
| Suhu alur keluar (°C) | 25,00 | 42,69 |
| Kehilangan tekanan (bar) | 0,50 | 0,10 |
| Pemindahan haba (kW) | 434 | |
| Sifat termodinamik: | Minyak diesel | air |
| Graviti tentu (kg/m³) | 826,00 | 994,24 |
| 2,09 | 4,18 | |
| Kekonduksian terma (W/m*K) | 0,14 | 0,62 |
| Purata kelikatan (mPa*s) | 2,90 | 0,75 |
| Kelikatan pada dinding (mPa*s) | 3,70 | 0,72 |
| paip masuk | B4 | F3 |
| Paip keluar | F4 | B3 |
| Reka bentuk bingkai / plat: | ||
| 2 x 68 + 0 x 0 | ||
| Susunan plat (laluan*saluran) | 1 x 67 + 1 x 68 | |
| Bilangan plat | 272 | |
| 324,00 | ||
| Masukkan bahan | 0.5mm AL-6XN | |
| NITRIL | / 140 | |
| 150,00 | ||
| 16.00 / 22.88 PED 97/23/EC, Kat II, Modul Al | ||
| 16,00 | ||
| Jenis Bingkai / Salutan | IS No 5 / Kategori C2 | RAL5010 |
| DN 150 Flange St.37PN16 | ||
| DN 150 Flange St.37PN16 | ||
| Isipadu cecair (l) | 867 | |
| Panjang bingkai (mm) | 2110 | |
| Bilangan plat maks | 293 | |
Penukar haba plat untuk minyak mentah
| Nama | sebelah panas | sebelah sejuk |
|---|---|---|
| Penggunaan (kg/j) | 8120,69 | 420000,00 |
| Suhu masuk (°C) | 125,00 | 55,00 |
| Suhu alur keluar (°C) | 69,80 | 75,00 |
| Kehilangan tekanan (bar) | 53,18 | 1,13 |
| Pemindahan haba (kW) | 4930 | |
| Sifat termodinamik: | Stim | Minyak mentah |
| Graviti tentu (kg/m³) | 825,00 | |
| Haba tentu (kJ/kg*K) | 2,11 | |
| Kekonduksian terma (W/m*K) | 0,13 | |
| Purata kelikatan (mPa*s) | 20,94 | |
| Kelikatan pada dinding (mPa*s) | 4,57 | |
| Tahap pencemaran (m²*K/kW) | 0,1743 | |
| paip masuk | F1 | F3 |
| Paip keluar | F4 | F2 |
| Reka bentuk bingkai / plat: | ||
| Susunan plat (laluan*saluran) | 1 x 67 + 0 x 0 | |
| Susunan plat (laluan*saluran) | 2 x 68 + 0 x 0 | |
| Bilangan plat | 136 | |
| Permukaan pemanasan sebenar (m²) | 91.12 | |
| Masukkan bahan | 0.6mm AL-6XN | |
| Bahan gasket / Maks. laju. (°C) | VITON | / 160 |
| Maks. suhu reka bentuk (C) | 150,00 | |
| Maks. tekanan operasi / ujian. (bar) | 16.00 / 22.88 PED 97/23/EC, Kat III, Modul B+C | |
| Maks. tekanan perbezaan (bar) | 16,00 | |
| Jenis Bingkai / Salutan | IS No 5 / Kategori C2 | RAL5010 |
| Sambungan sisi panas | DN 200 Flange St.37PN16 | |
| Sambungan sisi sejuk | DN 200 Flange St.37PN16 | |
| Isipadu cecair (l) | 229 | |
| Panjang bingkai (mm) | 1077 | |
| Bilangan plat maks | 136 | |
Penukar haba plat
Penukar haba plat untuk propana
| Nama | sebelah panas | sebelah sejuk |
|---|---|---|
| Penggunaan (kg/j) | 30000,00 | 139200,00 |
| Suhu masuk (°C) | 85,00 | 25,00 |
| Suhu alur keluar (°C) | 30,00 | 45,00 |
| Kehilangan tekanan (bar) | 0,10 | 0,07 |
| Pemindahan haba (kW) | 3211 | |
| Sifat termodinamik: | propana | air |
| Graviti tentu (kg/m³) | 350,70 | 993,72 |
| Haba tentu (kJ/kg*K) | 3,45 | 4,18 |
| Kekonduksian terma (W/m*K) | 0,07 | 0,62 |
| Purata kelikatan (mPa*s) | 0,05 | 0,72 |
| Kelikatan pada dinding (mPa*s) | 0,07 | 0,51 |
| Tahap pencemaran (m²*K/kW) | ||
| paip masuk | F1 | F3 |
| Paip keluar | F4 | F2 |
| Reka bentuk bingkai / plat: | ||
| Susunan plat (laluan*saluran) | 1 x 101 + 0 x 0 | |
| Susunan plat (laluan*saluran) | 1 x 102 + 0 x 0 | |
| Bilangan plat | 210 | |
| Permukaan pemanasan sebenar (m²) | 131,10 | |
| Masukkan bahan | 0.6mm AL-6XN | |
| Bahan gasket / Maks. laju. (°C) | NITRIL | / 140 |
| Maks. suhu reka bentuk (C) | 150,00 | |
| Maks. tekanan operasi / ujian. (bar) | 20.00 / 28.60 PED 97/23/EC, Kat IV, Modul G | |
| Maks. tekanan perbezaan (bar) | 20,00 | |
| Jenis Bingkai / Salutan | IS No 5 / Kategori C2 | RAL5010 |
| Sambungan sisi panas | DN 200 Flange AISI 316 PN25 DIN2512 | |
| Sambungan sisi sejuk | DN 200 Flange AISI 316 PN16 | |
| Isipadu cecair (l) | 280 | |
| Panjang bingkai (mm) | 2107 | |
| Bilangan plat maks | 245 | |
Penerangan penukar haba sirip plat
Permukaan kerja khusus radas ini boleh mencapai 2,000 m 2 /m 3. Kelebihan struktur tersebut termasuk:
- kemungkinan pertukaran haba antara tiga atau lebih pembawa haba;
- berat dan isipadu kecil.
Secara struktur, penukar haba sirip plat terdiri daripada plat nipis, di antaranya terdapat kepingan beralun. Lembaran ini dipateri pada setiap plat. Oleh itu, penyejuk dibahagikan kepada aliran kecil. Radas boleh terdiri daripada sebarang bilangan plat. Pembawa haba boleh bergerak:
- bersamaan;
- aliran silang.
Jenis tulang rusuk berikut wujud:
- beralun (beralun), membentuk garisan bergelombang di sepanjang aliran;
- patah tepi, i.e. mengimbangi relatif antara satu sama lain;
- tulang rusuk bersisik, i.e. mempunyai slot yang bengkok dalam satu arah atau berbeza;
- berduri, i.e. diperbuat daripada dawai, yang boleh berperingkat atau dalam talian.
Lamellar-ribed penukar haba digunakan sebagai penukar haba regeneratif.
Penukar haba grafit blok: penerangan dan aplikasi
Penukar haba diperbuat daripada grafit dicirikan oleh kualiti berikut:
- rintangan kakisan yang tinggi;
- tahap kekonduksian haba yang tinggi (boleh mencapai sehingga 100 W/(m K)
Oleh kerana kualiti ini, penukar haba jenis ini digunakan secara meluas dalam industri kimia. Radas blok grafit yang paling banyak digunakan, unsur utamanya ialah blok grafit dalam bentuk parallelepiped. Blok mempunyai lubang yang tidak bertindih (menegak dan mendatar), yang bertujuan untuk pergerakan penyejuk. Reka bentuk penukar haba grafit blok mungkin termasuk satu atau lebih blok. Pergerakan dua hala penyejuk dilakukan di sepanjang lubang mendatar di blok, yang mungkin disebabkan oleh plat logam sisi. Penyejuk, yang bergerak melalui lubang menegak, membuat satu atau dua pukulan, yang ditentukan oleh reka bentuk penutup (atas dan bawah). Dalam penukar haba dengan muka sisi yang diperbesarkan, penyejuk yang bergerak secara menegak boleh membuat dua atau empat lejang.
Penukar haba grafit yang diresapi dengan resin fenolik, jenis blok anulus, dengan permukaan pertukaran haba 320 m 2
Penukar haba blok gelang grafit untuk H2SO4
Spesifikasi:
| lebih sejuk | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Nama | Dimensi | sebelah panas | sebelah sejuk | ||
| Pintu masuk | Keluar | Pintu masuk | Keluar | ||
| Rabu | H2SO4 (94%) | air | |||
| Penggunaan | m³/j | 500 | 552,3 | ||
| Suhu bekerja | °C | 70 | 50 | 28 | 40 |
| Fizik. Hartanah | |||||
| Ketumpatan | g/cm³ | 1,7817 | 1,8011 | 1 | |
| Haba tertentu | kcal/kg °C | 0,376 | 0,367 | 1 | |
| Kelikatan | cP | 5 | 11,3 | 0,73 | |
| Kekonduksian terma | kcal/hm°C | 0,3014 | 0,295 | 0,53 | |
| Haba yang diserap | kcal/j | 6628180 | |||
| Perbezaan suhu min diperbetulkan | °C | 25,8 | |||
| Tekanan pembezaan (dibenarkan/kira) | kPa | 100/65 | 100/45 | ||
| Pekali pemindahan haba | kcal/hm²°C | 802,8 | |||
| Faktor pencemaran | kcal/hm²°C | 5000 | 2500 | ||
| Syarat reka bentuk | |||||
| Tekanan reka bentuk | bar | 5 | 5 | ||
| suhu reka bentuk | °C | 100 | 50 | ||
| Spesifikasi / bahan | |||||
| Luas permukaan pemindahan haba yang diperlukan | m² | 320 | |||
| Gasket, bahan | teflon (fluoroplast) | ||||
| Blok, bahan | Grafit, diresapi dengan polimer fenol-aldehid | ||||
| Dimensi (diameter × panjang) | mm | 1400*5590 | |||
| Diameter dalam saluran, paksi / jejari | 20mm/14mm | ||||
| Bilangan pas | 1 | 1 | |||
| Bilangan blok | 14 | ||||
Penukar haba grafit untuk buburan hidrat titanium dioksida dan larutan asid sulfurik
Spesifikasi:
| Nama | Dimensi | sebelah panas | sebelah sejuk | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Pintu masuk | Keluar | Pintu masuk | Keluar | ||
| Rabu | Suspensi titanium dioksida hidrat dan 20% H2SO4 | air | |||
| Penggunaan | m³/j | 40 | 95 | ||
| Suhu bekerja | °C | 90 | 70 | 27 | 37 |
| Tekanan operasi | bar | 3 | 3 | ||
| Permukaan pertukaran haba | m² | 56,9 | |||
| Ciri-ciri fizikal | |||||
| Ketumpatan | kg/m³ | 1400 | 996 | ||
| Haba tertentu | kJ/kg∙°C | 3,55 | 4,18 | ||
| Kekonduksian terma | W/m∙K | 0,38 | 0,682 | ||
| Kelikatan dinamik | sp | 2 | 0,28 | ||
| Rintangan haba terhadap pencemaran | W/m²∙K | 5000 | 5000 | ||
| Penurunan tekanan (dikira) | bar | 0,3 | 0,35 | ||
| Pertukaran haba | kW | 1100 | |||
| Perbezaan suhu purata | OS | 47,8 | |||
| Pekali pemindahan haba | W/m²∙K | 490 | |||
| Syarat reka bentuk | |||||
| Tekanan reka bentuk | bar | 5 | 5 | ||
| suhu reka bentuk | °C | 150 | 150 | ||
| bahan | |||||
| Gasket | PTFE | ||||
| selongsong | Keluli karbon | ||||
| Blok | Grafit yang diresapi dengan resin fenolik | ||||
Saluran paip haba untuk industri kimia
Saluran paip haba adalah peranti yang menjanjikan yang digunakan dalam industri kimia untuk mempergiatkan proses pemindahan haba. Konduktor haba ialah paip yang dimeterai sepenuhnya dengan mana-mana profil bahagian, diperbuat daripada logam. Badan paip dipenuhi dengan bahan berliang-kapilari (sumbu), gentian kaca, polimer, logam berliang, dsb. Jumlah penyejuk yang dibekalkan mestilah mencukupi untuk menghamili sumbu. mengehadkan suhu bekerja berjulat dari mana-mana rendah hingga 2000 °C. Sebagai kegunaan penyejuk:
- logam;
- cecair organik mendidih tinggi;
- garam cair;
- air;
- ammonia, dsb.
Satu bahagian paip terletak di zon penyingkiran haba, selebihnya - di zon pemeluwapan wap. Di zon pertama, wap penyejuk terbentuk, di zon kedua mereka terkondensasi. Kondensat kembali ke zon pertama disebabkan oleh tindakan daya kapilari sumbu. Sebilangan besar pusat pengewapan menyumbang kepada penurunan terlalu panas cecair semasa mendidih. Dalam kes ini, pekali pemindahan haba semasa penyejatan meningkat dengan ketara (dari 5 hingga 10 kali ganda). Indeks kuasa paip haba ditentukan oleh tekanan kapilari.
Penjana semula
Penjana semula mempunyai badan, bulat atau segi empat tepat dalam keratan rentas. Badan ini diperbuat daripada kepingan logam atau bata, mengikut suhu yang dikekalkan semasa operasi. Pengisi berat diletakkan di dalam unit:
- bata;
- tanah liat;
- logam beralun, dsb.
Penjana semula, sebagai peraturan, adalah peranti berpasangan, jadi gas sejuk dan panas mengalir melaluinya secara serentak. Gas panas memindahkan haba ke muncung, manakala gas sejuk menerimanya. Kitaran kerja terdiri daripada dua tempoh:
- pemanasan muncung;
- penyejukan muncung.
Muncung bata boleh dibentangkan dalam susunan yang berbeza:
- susunan koridor (membentuk beberapa saluran selari langsung);
- corak papan dam (membentuk saluran bentuk kompleks).
Penjana semula boleh dilengkapi dengan muncung logam. Peranti yang menjanjikan ialah penjana semula yang dilengkapi dengan lapisan padat bahan berbutir yang jatuh.
Mencampurkan penukar haba. Mencampurkan kondenser. Bubbler. Penyejuk
Pertukaran haba bahan (cecair, gas, bahan berbutir), dengan sentuhan langsung atau pencampurannya, dicirikan oleh tahap keamatan maksimum. Penggunaan teknologi sedemikian ditentukan oleh keperluan proses teknologi. Digunakan untuk mencampurkan cecair:
- radas kapasitif dilengkapi dengan pengacau;
- penyuntik (juga digunakan untuk pencampuran berterusan gas).
Cecair boleh dipanaskan dengan memeluwapkan wap di dalamnya. Stim dimasukkan melalui beberapa lubang dalam tiub yang melengkung dalam bentuk bulatan atau lingkaran dan terletak di bahagian bawah radas. Peranti yang memastikan aliran proses teknologi ini dipanggil bubbler.
Penyejukan cecair kepada suhu hampir 0 °C boleh dilakukan dengan memasukkan ais, yang mampu menyerap sehingga 335 kJ / kg haba atau gas neutral cecair apabila mencair, yang dicirikan oleh suhu tinggi penyejatan. Kadangkala campuran penyejukan digunakan yang menyerap haba selepas dilarutkan dalam air.
Cecair boleh dipanaskan dengan sentuhan dengan gas panas dan disejukkan, masing-masing, dengan sentuhan dengan yang sejuk. Proses sedemikian disediakan oleh penyental (alat menegak), di mana aliran cecair yang disejukkan atau dipanaskan mengalir ke bawah ke arah aliran gas menaik. Scrubber boleh diisi dengan pelbagai muncung untuk meningkatkan permukaan sentuhan. Nozel memecahkan aliran cecair ke dalam aliran kecil.
Kumpulan penukar haba pencampuran juga termasuk pemeluwap pencampuran, yang fungsinya adalah untuk memeluwap wap melalui sentuhan langsung dengan air. Pencampuran kondenser boleh terdiri daripada dua jenis:
- pemeluwap sekali melalui (wap dan cecair bergerak ke arah yang sama);
- pemeluwap arus berlawanan (wap dan cecair bergerak ke arah yang bertentangan).
Untuk meningkatkan kawasan hubungan antara wap dan cecair, aliran cecair dibahagikan kepada aliran kecil.
Penyejuk udara tiub bersirip
Banyak loji kimia menjana sejumlah besar haba sekunder yang tidak diperoleh semula dalam penukar haba dan tidak boleh digunakan semula dalam proses. Haba ini dibuang ke persekitaran dan oleh itu terdapat keperluan untuk meminimumkan akibat yang mungkin berlaku. Untuk tujuan ini, mohon jenis yang berbeza penyejuk.
Reka bentuk penyejuk tiub bersirip terdiri daripada satu siri tiub bersirip di mana cecair yang akan disejukkan mengalir. Kehadiran tulang rusuk, i.e. reka bentuk ribbing, meningkatkan permukaan penyejuk dengan ketara. Sirip yang lebih sejuk meniup kipas.
Jenis penyejuk ini digunakan dalam kes di mana tiada kemungkinan pengambilan air untuk tujuan penyejukan: contohnya, di tapak pemasangan loji kimia.
Penyejuk pengairan
Reka bentuk penyejuk semburan terdiri daripada barisan gegelung yang dipasang secara bersiri, di dalamnya cecair yang disejukkan bergerak. Gegelung sentiasa diairi dengan air, yang menyebabkan pengairan berlaku.
Menara penyejuk
Prinsip operasi menara penyejuk ialah air yang dipanaskan disembur di bahagian atas struktur, selepas itu ia mengalir ke bawah pembungkusan. Di bahagian bawah struktur, disebabkan oleh sedutan semula jadi, aliran udara mengalir melepasi air yang mengalir, yang menyerap sebahagian daripada haba air. Selain itu, sebahagian air tersejat semasa proses larian, yang juga mengakibatkan kehilangan haba.
Kelemahan reka bentuk termasuk dimensi gergasinya. Oleh itu, ketinggian menara penyejuk boleh mencapai 100 m Kelebihan yang tidak diragukan dari penyejuk sedemikian adalah operasinya tanpa tenaga tambahan.
Menara penyejuk yang dilengkapi dengan kipas berfungsi dengan cara yang sama. Dengan perbezaan yang udara ditiup melalui kipas ini. Perlu diingatkan bahawa reka bentuk dengan kipas jauh lebih padat.
Penukar haba dengan permukaan pertukaran haba 71.40 m²
Penerangan teknikal:
Perkara 1: Penukar haba
| Data suhu | Bahagian A | Bahagian B | ||
|---|---|---|---|---|
| Rabu | Udara | Gas serombong (flue). | ||
| Tekanan operasi | 0.028 barg | 0.035 barg | ||
| Rabu | Gas | Gas | ||
| Aliran masuk | 17 548.72 kg/j | 34 396.29 kg/j | ||
| Aliran keluar | 17 548.72 kg/j | 34 396.29 kg/j | ||
| Suhu masuk/keluar | -40 / 100 °C | 250 / 180 °C | ||
| Ketumpatan | 1.170 kg/m³ | 0.748 kg/m³ | ||
| Haba tertentu | 1.005 kJ/kg.K | 1.025 kJ/kg.K | ||
| Kekonduksian terma | 0.026 W/m.K | 0.040 W/m.K | ||
| Kelikatan | 0.019 mPa.s | 0.026 mPa.s | ||
| Haba pendam | ||||
Operasi penukar haba
Penerangan tentang penukar haba
Dimensi
| L1: | 2200 mm |
| L2: | 1094 mm |
| L3: | 1550 mm |
| LF: | 1094 mm |
| Berat: | 1547 kg |
| Berat dengan air: | 3366 kg |
Penukar haba rendaman bebibir 660 kW
Spesifikasi:
380 V, 50 Hz, 2x660 kW, 126 berfungsi dan 13 elemen pemanas rizab, 139 elemen pemanas secara keseluruhan, sambungan delta 21 saluran 31.44 kW. Perlindungan - jenis NEMA 4.7
Medium kerja: Gas penjanaan semula (peratus isipadu):
N2 - 85%, wap-1.7%, CO2-12.3%, O2-0.9%, Sox-100ppm, H2S-150ppm, NH3-200ppm. Terdapat kekotoran mekanikal - garam ammonium, produk kakisan.
Senarai dokumen yang dibekalkan dengan peralatan:
Pasport untuk bahagian pemanasan rendaman bebibir dengan arahan untuk pemasangan, permulaan, penutupan, pengangkutan, pemunggahan, penyimpanan, maklumat pemuliharaan;
Lukisan pandangan umum bahagian;
Penukar haba kuprum sesuai untuk media yang bersih secara kimia dan tidak agresif seperti air tawar. Bahan ini mempunyai pekali pemindahan haba yang tinggi. Kelemahan penukar haba sedemikian agak harga tinggi.
Penyelesaian optimum untuk disucikan persekitaran akuatik ialah loyang. Berbanding dengan peralatan pertukaran haba tembaga, ia lebih murah dan mempunyai rintangan kakisan dan kekuatan yang lebih baik. Ia juga perlu diperhatikan bahawa beberapa aloi tembaga tahan terhadapnya air laut dan suhu tinggi. Kelemahan bahan dianggap sebagai kekonduksian elektrik dan haba yang rendah.
Penyelesaian bahan yang paling biasa dalam penukar haba ialah keluli. Penambahan pelbagai unsur pengaloian kepada komposisi memungkinkan untuk meningkatkan sifat mekanikal, fizikokimia dan meluaskan julat aplikasi. Bergantung pada unsur pengaloian tambahan, keluli boleh digunakan dalam persekitaran beralkali, berasid dengan pelbagai kekotoran dan pada suhu operasi yang tinggi.
Titanium dan aloinya bahan berkualiti, dengan kekuatan tinggi dan ciri kekonduksian haba. Bahan ini sangat ringan dan boleh digunakan dalam pelbagai suhu operasi. Titanium dan bahan berasaskannya mempamerkan rintangan kakisan yang baik dalam kebanyakan persekitaran berasid atau beralkali.
Bahan bukan logam digunakan dalam kes di mana proses pertukaran haba diperlukan dalam persekitaran yang agresif dan menghakis. Mereka dicirikan nilai tinggi pekali kekonduksian terma dan rintangan kepada bahan yang paling aktif secara kimia, yang menjadikannya bahan yang sangat diperlukan yang digunakan dalam banyak peranti. Bahan bukan logam terbahagi kepada dua jenis organik dan bukan organik. Bahan organik termasuk bahan berasaskan karbon seperti grafit dan plastik. Silikat dan seramik digunakan sebagai bahan bukan organik.
- penyejuk semasa aliran yang mana pemendakan mungkin diarahkan terutamanya dari sisi yang lebih mudah untuk membersihkan permukaan pemindahan haba;
- penyejuk yang mempunyai kesan menghakis dihantar melalui paip, ini disebabkan oleh keperluan yang lebih rendah untuk penggunaan bahan tahan kakisan;
- untuk mengurangkan kehilangan haba ke alam sekitar, pembawa haba dengan suhu tinggi dihantar melalui paip;
- untuk memastikan keselamatan apabila menggunakan penyejuk bertekanan tinggi, adalah kebiasaan untuk memasukkannya ke dalam paip;
- apabila pemindahan haba berlaku antara pembawa haba dalam keadaan pengagregatan yang berbeza (wap cecair, gas), adalah kebiasaan untuk mengarahkan cecair ke dalam paip, dan wap ke anulus.
Lebih lanjut mengenai pengiraan dan pemilihan peralatan pertukaran haba
Suhu logam reka bentuk minimum / maksimum untuk bahagian tekanan: -39 / +30 ºС.
Untuk bahagian bukan tekanan, bahan mengikut EN 1993-1-10 digunakan.
Klasifikasi kawasan: tidak berbahaya.
Kategori kehakisan: ISO 12944-2: C3.
Jenis sambungan paip ke lembaran tiub: kimpalan.
Motor elektrik
Pelaksanaan: tidak kalis letupan
Kelas perlindungan: IP 55
Penukar frekuensi
Disediakan untuk 50% daripada motor elektrik.
Peminat
Bilah dibuat daripada bahan aluminium/plastik yang diperkukuh dengan pelarasan pic manual.
Tahap bunyi bising
Tidak melebihi 85 ± 2 dBA pada jarak 1 m dan pada ketinggian 1.5 m dari permukaan.
Peredaran semula luaran
Berlaku.
Bidai
Pengatup atas, pintu masuk dan edaran semula dengan pemacu pneumatik.
Gegelung pemanas air
Ia diletakkan pada bingkai yang berasingan. Setiap pemanas terletak di bawah berkas tiub.
Suis getaran
Setiap kipas dilengkapi dengan suis getaran.
Termasuk sokongan, rod, ruang saliran. Lantai kitar semula yang lengkap tidak termasuk dalam skop penghantaran.
Perlindungan jaringan
Perlindungan jaringan kipas, bahagian berputar.
Alat ganti
Alat ganti untuk bina dan larian
- Pengikat untuk struktur keluli: 5%
- Pengikat untuk penutup plat pengepala: 2%
- Pengikat untuk kelengkapan bolong dan longkang: 1 set setiap jenis
Alat ganti untuk 2 tahun operasi (pilihan)
- Tali pinggang: 10% (minimum 1 set setiap jenis)
- Galas: 10% (minimum 1 setiap jenis)
- Gasket untuk bolong udara, saliran: 2 pcs. setiap jenis
- Kelengkapan bolong udara dan longkang: 2 set setiap jenis
Alat khas
- Sensor satu tahap untuk menetapkan padang bilah kipas
- Satu kit pembaikan sirip
Dokumentasi teknikal dalam bahasa Rusia (2 salinan + cakera CD)
Untuk kelulusan dokumentasi kerja:
- Lukisan susunan am termasuk beban
- Gambarajah pendawaian
- Spesifikasi Perkakasan
- Pelan ujian
Dengan peralatan:
- Dokumentasi asas tentang pemeriksaan ujian mengikut piawaian, kod dan keperluan lain
- Panduan pengguna
- Penerangan menyeluruh tentang mesin
Dokumentasi ujian dan pemeriksaan:
- Pelan ujian untuk setiap jawatan
- Pemeriksaan dalam kedai
- ujian hidrostatik
- Sijil Bahan
- Pasport kapal tekanan
- Pemeriksaan TUV
Maklumat Penghantaran:
- Ikatan tiub dipasang sepenuhnya dan diuji
- Gegelung air pemanasan dipasang sepenuhnya
- Bidai dipasang sepenuhnya
- Ruang saliran di bahagian yang berasingan
- Tirai edaran semula dengan papak di bahagian berasingan
- Peminat lengkap
- Struktur keluli di bahagian berasingan
- Motor elektrik, kipas paksi, suis getaran dan alat ganti dalam kotak kayu
- Pemasangan tapak dengan pengikat (tiada kimpalan)
Skop penghantaran
Peralatan berikut dan dokumentasi projek termasuk dalam skop penghantaran:
- Pengiraan suhu dan mekanikal
- Ikatan tiub dengan bolong dan palam longkang
- Peminat lengkap
- Motor elektrik
- Penukar frekuensi (50/% daripada semua peminat)
- Suis getaran (100% daripada semua peminat)
- Bilik saliran
- Struktur sokongan
- Platform penyelenggaraan untuk tiang dan tangga
- Sistem peredaran semula luaran
- Penderia suhu di bahagian udara
- Bidai pada peredaran semula / masuk / keluar dengan penggerak pneumatik
- mengangkat gelung
- pembumian
- Kemasan Permukaan
- Alat ganti untuk bina dan larian
- Alat ganti selama 2 tahun beroperasi
- Alat khas
- Bebibir mengawan, pengikat dan gasket
Peralatan berikut tidak termasuk dalam skop penghantaran:
- Perkhidmatan pemasangan
- pra perhimpunan
- Bolt sauh
- Penebat haba dan perlindungan kebakaran
- Menyokong untuk kabel
- Perlindungan terhadap hujan batu dan batu
- Platform untuk akses kepada motor elektrik
- Pemanas elektrik
- Kabinet kawalan untuk penukar frekuensi*
- Bahan untuk pemasangan elektrik*
- Sambungan untuk penderia tekanan dan suhu*
- Manifold masuk dan keluar, paip penyambung dan kelengkapan*
Kandungan bahagian
Penukar haba cangkerang dan tiub (Rajah 4.9) terdiri daripada selongsong dan seberkas paip yang dipasang dalam kepingan tiub (papan) untuk mencipta saluran aliran. Sebagai peraturan, kurang penyejuk tercemar dibekalkan ke ruang anulus, dan lebih banyak penyejuk tercemar dibekalkan ke paip. Penutup ruang pengedaran dan selongsong menutup anulus dilengkapi dengan kelengkapan untuk masuk dan keluar pembawa haba.
Rajah 4.9. Penukar haba shell dan tiub berterusan:
a - pas tunggal dengan jeriji tetap tegar; b - dengan sepusat; c - dengan partition segmental dalam anulus; d - dengan pemampas suhu pada badan; e - dengan kepala bawah terapung; e - dengan paip berbentuk U; g - dengan meterai kotak pemadat pada kepala terapung atas; 1 - perumahan atau selongsong; 2 - kepingan tiub; 3 - paip; 4 - bahagian bawah dan penutup ruang pengedaran; 5, 6 - bebibir; 7 - menyokong
Penukar haba cangkang dan tiub digunakan untuk memanaskan dan menyejukkan cecair dan gas, serta untuk penyejatan dan pemeluwapan bahan dalam pelbagai proses teknologi. Khususnya, ia digunakan sebagai pemanas regeneratif. air suapan, dalam sistem rawatan air, sebagai penyejuk minyak.
Pada aliran yang diberikan penyejuk G, kg/s, dan kelajuan pergerakan yang dipilih w, m / s, dalam paip bilangan mereka dalam satu pas penukar haba
n= 4G/(w rp d 2).
Luas permukaan pertukaran haba
F=p d Rabu l nz,
di mana l- panjang kerja paip; d cp - diameter pengiraan mereka, sama dengan
d cp = 0.5 ( d n + d dalam);
z- bilangan laluan ruang paip. Panjang paip pertukaran haba disyorkan 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 6000 dan 9000 mm. Dalam penukar haba shell-and-tiub dengan luas permukaan sehingga 300 m 2 - tidak lebih daripada 4000 mm.
Penempatan paip dalam kepingan tiub dilakukan di sepanjang bucu segi tiga sama sisi, di sepanjang bulatan sepusat atau di sepanjang bucu segi empat sama. Cara yang paling biasa ialah pilihan pertama (Gamb. 4.10). Bilangan paip dalam radas, bergantung pada diameternya, diameter badan dan bilangan lejang dalam ruang paip, ditunjukkan dalam Jadual. 4.9 [7, 8].
Rajah 4.10. Penempatan paip dalam kepingan tiub:
a - sepanjang bulatan sepusat; b - sepanjang bucu segi tiga sama sisi; c - catur; g - koridor
Jadual 4.9. Bilangan paip dalam penukar haba shell-and-tiub apabila ia diletakkan di sepanjang bucu segi tiga sama sisi [7, 8]
| diameter radas, | Diameter paip (luar), mm | ||||
| 20 | 25 | 38 | |||
| sehala | dua hala | sehala | dua hala | sehala | |
| 159 | 19 | 13 | |||
| 273 | 61 | - | 42 | - | - |
| 325 | 91 | 80 | 61 | 52 | - |
| 400 | 181 | 166 | 111 | 100 | - |
| 600 | 393 (423) | 374 (404) | 261 (279) | 244 (262) | 111 (121) |
| 800 | 729 (771) | 702 (744) | 473 (507) | 450 (484) | 197 (211) |
| 1000 | 1177 (1247) | 1142 (1212) | 783 (813) | 754 (784) | 331 (361) |
| 1200 | 1705 (1799) | 1662 (1756) | 1125 (1175) | 1090 (1140) | 473 (511) |
| 1400 | 2369 (2501) | 2318 (2450) | 1549 (1629) | 1508 (1588) | 655 (711) |
Nota: Dalam kurungan ialah bilangan paip untuk penukar haba apabila diletakkan tanpa spatbor, apabila paip ditambah pada kedua-dua belah heksagon besar.
Diameter dan pic lubang dalam kepingan tiub dan penyekat penukar haba, apabila paip terletak pada bucu segitiga sama sisi, ditentukan oleh diameter luar paip (Jadual 4.10).
Jadual 4.10. Diameter lubang dalam kepingan tiub dan penyekat penukar haba shell-dan-tiub [8]
| Diameter luar | Diameter lubang d, mm | Langkah antara lubang, mm | |
| dalam kekisi | dalam partition | ||
| 16 | 16,3 | 17,0 | 22 |
| 20 | 20,4 | 20,8 | 26 |
| 25 | 25,4 | 26,0 | 32 |
| 38 | 38,7 | 39,0 | 48 |
| 75 | 57,8 | 60,0 | 70 |
Apabila mengembangkan paip, langkah s= (l.3 ¸ 1.6) d n, apabila mengimpal s= l,25 d n. Ketebalan minimum: untuk parut keluli d p min = 5 + 0.125 d n, tembaga d p min \u003d \u003d 10 + 0.2 d n Ketebalan grid diperiksa dengan pengiraan kekuatan, dengan mengambil kira kelemahannya oleh lubang dan cara paip diletakkan.
Diameter dalam cangkerang penukar haba satu laluan D dalam = s (b - 1) + 4d n atau D c = l,l s\(\sqrt(n)\) ; pelbagai hala - D c = l,l s \(\sqrt(n/\psi)\), dengan b ialah bilangan paip pada pepenjuru heksagon besar; \(\psi\)- faktor pengisian helaian tiub, sama dengan 0.6 - 0.8.
Nilai pengiraan diameter dalaman selongsong dibundarkan kepada siri berikut yang terdekat: 3600, 3800 dan 4000 mm. Selongsong silinder radas boleh dibuat daripada paip keluli dengan diameter luar 159, 219, 273, 325, 377, 426, 480, 530, 720, 820, 920 dan 1020 mm.
Untuk penukar haba tanpa penyekat, luas keratan rentas bebas anulus (nd))_(n)^(2)z\kanan)\text(.)\)
Sekiranya f mt > f, di mana f- nilai pengiraan bahagian terbuka ruang anulus, maka ruang anulus dibahagikan dengan sekatan ke dalam bilangan petikan i = f mt / f. Bilangan pas dalam ruang anulus disyorkan untuk diambil dari julat 1, 2, 3, 4, 6. Untuk penukar haba, di mana anulus dibahagikan kepada i laluan oleh partition segmental melintang, bahagian yang dikurangkan, mengikut kawasan yang halaju penyejuk dalam ruang anulus dikira (dinyatakan),
\((f)_(\text(pr))=(f)_(\text(mt))(l)_(c)\phi /(L)_(\text(eq)),\)
di mana l c ialah jarak antara partition segmen; j - pekali dengan mengambil kira penyempitan bahagian terbuka anulus ())^(2));\]
L eq = l c+ D pukul 4 b /3 – panjang laluan yang setara dengan penyejuk; b- jarak dari pinggir partition segmental ke badan peranti, b= (0.2 ¸ 0.4) D dalam.
Penukar haba shell-dan-tiub tujuan am diperbuat daripada karbon atau daripada keluli tahan karat dengan luas permukaan pertukaran haba dari 1 hingga 2000 m 2 untuk tekanan nominal sehingga 6.4 MPa. Secara struktur, mereka dibahagikan kepada jenis yang ditunjukkan dalam Rajah. 4.9. Parameter dan dimensi utama penukar haba shell-dan-tiub diberikan dalam Jadual. 4.11 - 4.16.
Penukar haba cangkerang dan tiub jenis TN (dengan jeriji tetap) dan TK (dengan pemampas kanta pada selongsong) dibuat mendatar dan menegak daripada keluli karbon (Rajah 4.11). Penukar haba jenis TH digunakan untuk memanaskan dan menyejukkan cecair dan media gas dengan suhu dari – 30°C hingga + 350°C untuk tekanan bersyarat dari 0.6 hingga 6.4 MPa.
Rajah 4.11. Blok dua penukar haba shell-dan-tiub
Jika perbezaan suhu antara pembawa haba melebihi 50°C, adalah disyorkan untuk menggunakan penukar haba jenis pengumpul yang direka untuk tekanan kerja tidak lebih daripada 2.5 MPa.
Penukar haba jenis TN, TK, dan TP yang diperbuat daripada keluli karbon dan direka untuk persekitaran yang mudah meletup atau toksik, bergantung pada suhu, mesti dibenarkan beroperasi pada tekanan berkurangan mengikut [8]. Pada suhu penyejuk melebihi 400 ° C, perlu menggunakan penukar haba yang diperbuat daripada keluli aloi.
Parameter utama penukar haba yang dikimpal diberikan dalam Jadual. 4.13 dan 4.14.
Paip untuk penukar haba dipilih daripada keadaan operasi dan keagresifan persekitaran. Untuk penukar haba standard, paip yang diperbuat daripada keluli karbon 10 atau 20, keluli tahan kakisan OX18N10T dan loyang LOMsh 70-1-0.06 digunakan. Penempatan paip dalam kekisi dilakukan di sepanjang bucu segitiga sama sisi.
Jadual 4.11. Ciri teknikal pemanas air-air, GOST 27590-88 dan OST 34-588-68
| Jawatan | Diameter luar dan dalam badan D n/ D samb, mm | Panjang pemanas dengan gulung | Bilangan tiub | Kawasan permukaan pemanasan F, m 2 |
Kawasan yang jelas, m 2 | |
| tiub | anulus f mt | |||||
| 01 OST 34-558-68 02 OST 34-558-68 |
57/50 | 2220 | 4 | 0,37 | 0,00062 | 0,00116 |
| 03 OST 34-558-68 04 OST 34-558-68 |
76/69 | 2300 | 7 | 0,65 | 0,00108 | 0,00233 |
| 05 OST 34-558-68 06 OST 34-558-68 |
89/82 | 2340 | 12 | 1,11 | 0,00185 | 0,00287 |
| 07 OST 34-558-68 08 OST 34-558-68 |
114/106 | 2424 | 19 | 1,76 | 0,00293 | 0,005 |
| 09 OST 34-558-68 10 OST 34-558-68 |
168/158 | 2620 | 37 | 3,4 | 0,0067 | 0,0122 |
| 11 OST 34-558-68 12 OST 34-558-68 |
219/207 | 2832 | 64 | 5,89 | 0,00985 | 0,02079 |
| 13 OST 34-558-68 14 OST 34-558-68 |
273/259 | 3032 | 109 | 10 | 0,01679 | 0,03077 |
| 15 OST 34-558-68 16 OST 34-558-68 |
325/309 | 3232 | 151 | 13,8 | 0,02325 | 0,01464 |
| 17 OST 34-558-68 18 OST 34-558-68 |
377/359 | 3430 | 216 | 19,8 | 0,03325 | 0,05781 |
| 19 OST 34-558-68 20 OST 34-558-68 |
426/408 | 3624 | 283 | 25,8 | 0,04356 | 0,07191 |
| 21 OST 34-558-68 22 OST 34-558-68 |
530/512 | 3552 | 450 | 41 | 0,06927 | 0,11544 |
| 26 OST 34-588-68 27 OST 34-583-68 |
57/50 | 2220 | 4 | 0,36 | 0,00062 | 0,00116 |
| 28 OST 34-588-68 29 OST 34-588-68 |
76/69 | 2300 | 7 | 0,64 | 0,00108 | 0,00233 |
| 30 OST 34-588-68 31 OST 34-588-68 |
89/82 | 2340 | 12 | 1,1 | 0,00185 | 0,00287 |
| 32 OST 34-588-68 33 OST 34-588-68 |
114/106 | 2424 | 19 | 1,74 | 0,00293 | 0,005 |
| 34 OST 34-588-68 35 OST 34-588-68 |
168/158 | 2620 | 37 | 3,39 | 0,0057 | 0,0122 |
| 36 OST 34-588-68 37 OST 34-588-68 |
219/207 | 2832 | 64 | 5,85 | 0,00985 | 0,02079 |
| 38 OST 34-588-68 39 OST 34-588-68 |
273/259 | 3032 | 109 | 9,9 | 0,01679 | 0,03077 |
| 40 OST 34-588-68 41 OST 34-588-68 |
325/309 | 3232 | 151 | 13,7 | 0,02325 | 0,04454 |
| 42 OST 34-588-68 43 OST 34-588-68 |
377/359 | 3430 | 216 | 19,6 | 0,03325 | 0,05781 |
| 44 OST 34-588-68 45 OST 34-588-68 |
426/408 | 3624 | 283 | 25,5 | 0,04356 | 0,071191 |
| 46 OST 34-588-68 47 OST 34-588-68 |
530/512 | 3552 | 450 | 40,6 | 0,06927 | 0,11544 |
Jadual 4.12. Ciri teknikal wap-air mendatar
pemanas, GOST 28679-90, OST 34-351-68, OST 34-352-68,
OST 34-376-68 dan OST 34-577-68
| Jawatan | Diameter luar dan dalam badan D n/ D samb, mm | Panjang-di-sebelah-sebenar | Bilangan pergerakan | Bilangan tiub | Bilangan tiub yang diberi dalam satu baris menegak m | Kawasan permukaan pemanasan F, |
Kawasan yang jelas, m 2 | |
| ruang anulus | tiub lejang tunggal | |||||||
| 01 OST 34-531-68 02 OST 34-531-68 03 OST 34-531-68 04 OST 34-531-68 05 OST 34-531-68 06 OST 34-531-68 07 OST 34-531-68 08 OST 34-531-68 09 OST 34-531-68 |
325/309 | 3000 | 2 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0052 |
| 11 OST 34-531-68 12 OST 34-531-68 13 OST 34-531-68 14 OST 34-531-68 15 OST 34-531-68 16 OST 34-531-68 17 OST 34-531-68 |
325/309 | 2000 | 2 | 68 | 8,5 | 6,3 | 0,061 | 0,0052 |
| 01 OST 34-532-68 02 OST 34-532-68 03 OST 34-532-68 04 OST 34-532-68 05 OST 34-532-68 06 OST 34-532-68 07 OST 34-532-68 08 OST 34-532-68 09 OST 34-532-68 |
325/309 | 3000 | 4 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0026 |
| 01 OST 34-576-68 02 OST 34-576-68 03 OST 34-576-68 04 OST 34-576-68 05 OST 34-576-68 06 OST 34-576-68 07 OST 34-576-68 08 OST 34-576-68 09 OST 34-576-68 |
325/309 | 3000 | 2 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0052 |
| 11 OST 34-576-68 12 OST 34-576-68 13 OST 34-576-68 14 OST 34-576-68 15 OST 34-576-68 16 OST 34-576-68 17 OST 34-576-68 |
325/309 | 2000 | 2 | 68 | 8,5 | 6,3 | 0,061 | 0,0052 |
| 01 OST 34-577-68 02 OST 34-577-68 03 OST 34-577-68 04 OST 34-577-68 05 OST 34-577-68 06 OST 34-577-68 07 OST 34-577-68 08 OST 34-577-68 09 OST 34-577-68 |
325/309 | 3000 | 4 | 68 | 8,5 | 9,5 | 0,061 | 0,0026 |
Kepingan tiub penukar haba dengan diameter cangkerang dari 600 hingga 1200 mm, direka untuk persekitaran yang agresif, diperbuat daripada dua lapisan keluli: VMStZsp bersama Kh18N10T atau dari 16GS bersama Kh18N10T.
Penukar haba jenis TN dan TK boleh dipasang ke dalam blok yang terdiri daripada beberapa unit mendatar. Bilangan peranti dalam blok dan dimensi diambil mengikut jumlah luas permukaan pertukaran haba [8].
Penukar haba kepala terapung (Rajah 4.3 dan 4.12) digunakan untuk memanaskan atau menyejukkan media cecair dan gas dalam suhu operasi dari – 30 hingga +450 ° С dan tekanan bersyarat dari 1.6 hingga 6.4 MPa dalam paip atau ruang anulus. Parameter utama penukar haba menegak dan mendatar diberikan dalam Jadual. 4.12, 4.13 dan 4.15. Selongsong, ruang pengedaran dan penutup diperbuat daripada keluli VMStZsp atau keluli 16GS. Bergantung pada tujuan radas, paip yang diperbuat daripada keluli 20 atau aloi AMg2M digunakan. Untuk kapasitor, paip yang diperbuat daripada loyang LOMsh 70-1-0.06 atau LAMsh 77-2-0.06 digunakan. Untuk pemanasan atau penyejukan media agresif, paip yang diperbuat daripada keluli X5M atau keluli tahan kakisan OX18N10T digunakan. Dalam kes ini, kepingan tiub diperbuat daripada keluli 16GS atau dua lapisan keluli 16GS dan X18X10T.
Rajah 4.12. Penukar haba cangkerang dan tiub dengan kepala terapung:
1 - penutup ruang pengedaran; 2 - ruang pengedaran; 3 - selongsong; 4 - paip; 5 - penutup selongsong; 6 - penutup kepala terapung; 7 - sokongan
Rajah 4.13. Penukar haba cangkerang dan tiub dengan tiub-U:
1 - penutup ruang pengedaran; 2 - selongsong; 3 - paip berbentuk U; 4 - sokongan
Penukar haba dengan paip berbentuk U (Rajah 4.13) digunakan dalam keadaan pertukaran haba pada suhu operasi medium dari -30 hingga +450 ° С. Penukar haba standard dihasilkan dengan diameter cangkerang dari 325 hingga 1400 mm dan parameter ciri ditunjukkan dalam Jadual. 4.16. Penggunaan penukar haba dengan paip berbentuk U dikawal oleh tekanan nominal, yang untuk media neutral dan bukan letupan berkisar antara 1.6 hingga 6.4 MPa. Dalam penukar haba dengan suhu sederhana 100 hingga 450°C, tekanan kerja berkurangan dalam had yang dinyatakan dalam [8]. Selongsong dan ruang pengedaran biasanya diperbuat daripada keluli VMStZps atau 16GS. Tiub pertukaran haba diperbuat daripada keluli 20, dan dalam pemeluwap - daripada aloi AMg2M.
Pengiraan kekuatan elemen struktur penukar haba yang diperbuat daripada keluli karbon atau aloi dibuat mengikut keperluan [9].
Penukar haba "paip dalam paip" (Rajah 4.14) digunakan untuk memanaskan dan menyejukkan cecair pada tekanan sehingga 2.5 MPa dan suhu sehingga + 450 ° C. Dengan reka bentuk, peranti dibezakan dengan struktur dikimpal tegar (jenis TT), dengan kelenjar pada satu atau kedua-dua hujung paip (jenis TT-C), dengan tiub bersirip (jenis TT-R). Parameter dan dimensi utama penukar haba diberikan dalam Jadual. 4.17. Ia diperbuat daripada paip bergulung pepejal. Bahan paip - keluli karbon atau keluli tahan karat.
Rajah 4.14. Jenis penukar haba "paip dalam paip":
1 - paip dalaman; 2 - paip luar; 3 - kalach
Sambungan bersiri dan selari peranti individu "paip dalam paip" membolehkan anda membuat penukar haba dengan luas permukaan 1 hingga 250 m 2 . Kesederhanaan reka bentuk peranti jenis ini membolehkan mereka dihasilkan di kedai pembaikan perusahaan.
Jadual 4.13. Penukar haba cangkerang-dan-tiub yang dikimpal dengan kepingan tiub tetap dan penukar haba cangkerang-dan-tiub dengan pemampas suhu pada cangkerang [8]
| Diameter Ha D dalam, mm |
Dove-le- | Dimensi | Kuantiti | Luas permukaan pertukaran haba radas, m 2, dengan panjang paip, mm | Luas keratan rentas satu melalui paip, m 2 10 2 |
Kawasan laluan, m 2 .I0 2 | |||||
| 2000 | 3000 | 4000 | 6000 | 9000 | Dalam potongan- | antara partition |
|||||
| 20x2 | 1 | 22 | 34 | 45 | 68 | 3,6 | 2,1 | 2,5 | |||
| 20 x 2 | 2 | 21 | 31 | 41 | 62 | - | 1,7 | ||||
| 400 | 25 x 2 | 1 | 17 | 26 | 35 | 52 | - | 3,8 | 2,2 | 2,1 | |
| 25 x 2 | 2 | 15 | 23 | 31 | 47 | - | 1,7 | ||||
| 1 | 49 | 73 | 98 | 147 | 7,9 | 4,7 | 5,4 | ||||
| 1,0 | 20 x 2 | 2 | 46 42 | 70 | 93 | 140 | - | 3,8 | |||
| 600 | 1,6 | 6 | 43 | 64 | 86 | 129 | - | 1,0 | |||
| 1 | 40 | 61 | 81 | 122 | 9,0 | 4,9 | 5,2 | ||||
| 2,5 | 25 x 2 | 2 | 38 | 57 | 76 | 114 | - | 4,2 | |||
| 4,0 | 4 | 32 | 49 | 65 | 98 | - | 1,8 | ||||
| 6 | 34 | 51 | 68 | 102 | - | 0,9 | |||||
| 1 | 91 | 138 | 184 | 276 | 416 | 14,8 | 7,8 | 7,7 | |||
| 1,0 1,6 | 20 x 2 | 2 | 88 | 132 | 177 | 266 | 400 | 7,1 | |||
| 800 | 1,6 | 4 | 82 | 124 | 165 | 248 | 373 | 3,3 | |||
| 2,5 | 1 | 74 | 112 | 150 | 226 | 339 | 16,7 | 7,7 | 7,9 | ||
| 25 x 2 | 2 | 70 | 106 96 | 142 128 | 212 193 | 320 290 | 7,8 3,1 | ||||
| 4,0 | 6 | 62 | 93 | 125 | 187 | 282 | 2,2 | ||||
| 6,0 | 1 | 220 | 295 | 444 | 667 | 23,8 | 12,5 | 13,5 | |||
| 1,0 | 20 x 2 | 2 4 | - | 214 202 | 286 270 | 430 406 | 648 610 | 11,6 5,1 | |||
| 1,6 | 6 | - | 203 | 272 | 409 | 614 | 3,4 | ||||
| 1000 | 2,5 | 1 | - | 183 | 244 | 366 | 551 | 27,0 | 12,1 | 11,7 | |
| 25 x 2 | 2 | - | 175 | 234 | 353 | 530 | 13,2 | ||||
| 4,0 | 4 | - | 163 | 218 | 329 | 494 | 6,0 | ||||
| 6 | 160 | 214 | 322 | 486 | 3,8 | ||||||
| 1 | 426 | 642 | 964 | 34,5 | 17,3 | 16,5 | |||||
| 0,6 | 20 x 2 | 2 | - | 415 | 626 | 942 | 16,9 | ||||
| 1,0 | 4 | - | - | 396 | 596 | 897 | 7,9 | ||||
| 1200 | 6 | - | - | 397 | 597 | 900 | 5,4 | ||||
| 1 | 348 | 525 | 790 | 39,0 | 16,8 | 15,2 | |||||
| 1,6 2,5 | 25 x 2 | 2 | - | - | 338 | 509 | 766 | 18,9 | |||
| 6 | - | - | 316 | 476 | 716 | 5,7 | |||||
Jadual 4.14. Penukar haba cangkerang dan tiub [ 8 ]
| Parameter dan dimensi utama | Norma mengikut jenis | ||||
| TN | TC | TP TU | TS | ||
| 1-2000 | 10-1250 10-1400 | 10-315 | |||
| Tekanan nominal dalam paip atau ruang anulus p y, MPa | 0,6; 1,0; 1,6; | 0,6; 1,0; | 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,4 | 0,6; 1,0 | |
| Diameter selongsong, mm: luaran (apabila dibuat daripada paip) dalaman (dalam pembuatan helaian |
159; 273; 325; 426
400; (500); 600; 800; 1000; 1200; 1600; 1800; 2000; 2200 |
325; 426
400; 500; 600; 800; 1000; 1200; 1400 |
400; 500; | ||
| Diameter dan ketebalan luar penukar haba dinding paip, mm |
(16X1.6); 20X2; 25X2; 25X2.5; 38X2; (38X3); |
20X2; 25X2; 25X2.5 | |||
| Panjang paip pertukaran haba, mm | 1000; 1500; 2000; 3000;
4000; 6000; 9000 |
3000; 6000; 9000 | |||
| Skim dan langkah penempatan paip pertukaran haba masuk kepingan tiub, mm |
Bucu bagi segi tiga sama sisi: 21 untuk diameter paip 16 |
Pada bucu segi empat sama atau segi tiga sama sisi: 26 untuk diameter paip 20 |
|||
Jadual 4.15. Kelopak kepala terapung dan penukar haba tiub [ 8 ]
| Diameter selongsong, mm | Diameter paip, mm | Bilangan pas paip | Luas permukaan pertukaran haba, m 2, dengan panjang paip, mm, | Segi empat melalui laluan satu langkah melalui paip m 2 × 10 3, di lokasi mereka |
Kawasan pusat pemeriksaan bahagian, m 2 -10 3, di lokasi paip |
|||||||||
| gasing segi empat sama |
sepanjang bucu segi tiga | sepanjang penjuru dataran | sepanjang bucu segi tiga | |||||||||||
| 3000 | 6000 | 9000 | 6000 | 9000 | sepanjang penjuru dataran | sepanjang bucu segi tiga | dalam potongan dinding sekatan |
antara bandar-bandar kecil |
dalam potongan sekatan |
antara partition | ||||
| D n | 325 | 20 | 2 | 11,7 | 23,4 | - | - | - | 6,0 | - | 1,2 | 2,3 | - | - |
| 426 | 20 | 2 | 23,4 | 47,0 | - | - | - | 13,0 | - | 2,1 | 4,2 | - | -» | |
| 500 | 20 | 2 | 29,4 | 79,0 | - | - | - | 21,0 | - | 2,6 | 6,8 | - | - | |
| D dalam | 600 | 20 | 2 4 | - | 119,0 111,0 | 179,0 166,0 | 135,0 122,0 | 202,0 183,0 | 32,0 14,0 | 36,0 | 5,3 | 9,6 | 4,7 | 5,8 |
| 25 | 2 | - | 99,0 90,0 | 149,0 135,0 | 109,0 97,0 | 164,0 146,0 | 36,0 16,0 | 40,0 17,0 | 4,9 | 9,6 | 4,6 | 5,5 | ||
| 800 | 20 | 2 | - | 214,0 200,0 | 322,0 300,0 | 249,0 231,0 | 374,0 346,0 | 55,0 27,0 | 64,0 31,0 | 9,2 | 15,6 | 7,7 | 8,6 | |
| 25 | 2 4 | - | 171,0 160,0 | 258,0 240,0 | 196,0 178,0 | 294,0 267,0 | 60,0 30,0 | 69,0 30,0 | 8,4 | 15,6 | 7,5 | 8,8 | ||
| 1000 | 20 | 2 | - | 352,0 336,0 | 528,0 504,0 | 411,0 332,0 | 610,0 576,0 | 92,0 45,0 | 107,0 49,0 | 14,2 | 24,0 | 17,6 | 14,0 | |
| 25 | 2 | - | 291,0 275,0 | 436,0 413,0 | 332,0 308,0 | 502,0 462,0 | 104,0 48,0 | 119,0 56,0 | 12,3 | 24,0 | 11,7 | 12,5 | ||
| 1200 | 20 | 2 | - | 525,0 505,0 | 788,0 756,0 | 611,0 584,0 | 916,0 875,0 | 140,0 68,0 | 162,0 78,0 | 20,5 | 36,0 | 17,0 | 20,0 | |
| 25 | 2 | - | 425,0 405,0 | 636,0 607,0 | 490,0 460,0 | 735,0 693,0 | 155,0 74,0 | 179,0 85,0 | 19,2 | 29,0 | 17,0 | 18,5 | ||
| 1400 | 20 | 2 | - | 726,0 708,0 | 1090,0 1060,0 | 843,0 805,0 | 1260,0 1210,0 | 194,0 91,0 | 222,0 107,0 | 25,0 | 41,0 | 22,0 | 23,0 | |
| 25 | 2 | - | 590,0 567,0 | 885,0 852,0 | 686,0 650,0 | 1030,0 980,0 | 215,0 104,0 | 250,0 116,0 | 24,0 | 40,5 | 22,0 | 21,0 | ||
Jadual 4.16. Penukar haba cangkerang dan tiub dengan berbentuk U
paip [ 8]
| rowspan="3"| Diameter | dia- | Luas permukaan pertukaran haba, m 2, dengan panjang paip, mm, dan susunan mereka dalam grid |
rowspan="3" | Kawasan bahagian laluan satu laluan melalui paip, m 2 io 3, di lokasi mereka | Kawasan pusat pemeriksaan bahagian, m 2 I0 3, paip di lokasi mereka |
|||||||||
| sepanjang penjuru dataran | sepanjang bucu segi tiga | sepanjang penjuru dataran | sepanjang bucu segi tiga | ||||||||||
| 3000 | 6000 | 9000 | 6000 | 9000 | pada bucu segi empat sama |
gasing segi tiga |
dalam awak- potong partition |
antara buat nepe-town-kami |
dalam awak- reze pere-city-ki |
antara du re-go-rod-kami |
|||
| D n | 325 | 20 | 14 | 28 | - | - | - | 7 | - | 1,0 | 2,5 | - | - |
| 426 | 20 | 28 | 55 | - | - | - | 14 | - | 1,8 | 4,6 | - | - | |
| D samb | 500 | 20 | 44 | 86 | - | - | - | 22 | - | 2,6 | 6,0 | - | - |
| 600 | 20 | - | 126 | 188 | 150 | 224 | 33 | 39 | 5,1 | 10,0 | 4,4 | 6,0 | |
| 800 | 20 | - | 225 | 335 | 263 | 390 | 58 | 68 | 9,3 | 17,0 | 9,0 | 9,0 | |
| 1000 | 20 | - | 383 | 567 | 443 | 656 | 98 | 114 | 13,0 | 25,0 | 12,6 | 13,0 | |
| 1200 | 20 | - | 575 | 850 | 660 | 973 | 148 | 168 | 19,0 | 36,0 | 17,0 | 21,0 | |
| 1400 | 20 | - | 796 665 | 1170 964 | 923 753 | 1361 1108 | 202 227 | 232 262 | 24,0 | 47,0 45,0 | 22,0 | 28,0 22,0 | |
Jadual 4.17. Penukar haba jenis "paip dalam paip" [ 8 ]
| Parameter asas (Gamb. 4.19) | radas | ||||
| boleh lipat satu dan dua aliran bersaiz kecil |
benang tunggal yang tidak boleh dipisahkan bersaiz kecil |
boleh dilipat dalam barisan |
tidak boleh dipisahkan dalam barisan |
lot boleh lipat- dalam barisan |
|
| haba diameter luar- pertukaran paip, mm |
25, 38, 48, 57 | 76, 89, 108, 133, 159 | 38, 48, 57 | ||
| Diameter luar paip cengkerang, mm | 57, 76, 89, 108 | 108, 133, 159, 219 | 89, 108 | ||
| Panjang paip selongsong, m | 1,5; 3,0; 6,0; 4,5 | 4,5; 6,0; | 6,0; 9,0; | 3,0; 6,0; | |
| Luas permukaan pertukaran haba, m 2 | 0,5–5,0 | 0,1–1,0 | 5,0–18,0 | 1,5–6,0 | 5,0–93,0 |
| Kawasan keratan rentas ny, m 2 .I0 4: dalam penukar haba penukar haba luar |
2,5–35,0 | 2,5–17,5 | 50–170 | 45–170 | 35–400 |
| Tekanan nominal, MPa: dalam penukar haba penukar haba luar |
6,4; 10,0; | ||||
| 6,4; 10,0; | 1,6; 4,0 | 1,6; 4,0 | 1,6; 4,0 | ||
Penukar haba cangkerang dan tiub adalah antara yang paling biasa. Ia digunakan dalam industri dan pengangkutan sebagai pemanas, pemeluwap, penyejuk, untuk pelbagai media cecair dan gas. Utama unsur penukar haba shell-and-tiub ialah: selongsong (perumah), berkas tiub, ruang penutup, paip cawangan, injap tutup dan kawalan, peralatan kawalan, penyokong, rangka. Selongsong radas dikimpal dalam bentuk silinder dari satu atau lebih, biasanya kepingan keluli. Ketebalan dinding selongsong ditentukan oleh tekanan maksimum medium kerja dalam ruang anulus dan diameter radas. Bahagian bawah ruang boleh dikimpal sfera, dicop elips dan kurang kerap rata. Ketebalan bahagian bawah mestilah tidak kurang daripada ketebalan badan kapal. Bebibir dikimpal pada tepi silinder selongsong untuk sambungan dengan penutup atau bahagian bawah. Bergantung pada lokasi radas berbanding dengan lantai bilik (menegak, mendatar), sokongan yang sesuai mesti dikimpal pada badan. Diutamakan susunan menegak perumahan dan keseluruhan penukar haba, kerana dalam kes ini kawasan yang diduduki oleh radas dikurangkan, dan lokasinya di dalam bilik kerja lebih mudah.
Ikatan tiub penukar haba boleh dipasang daripada paip lancar keluli licin, tembaga atau tembaga lurus atau berbentuk U dan W dengan diameter dari beberapa milimeter hingga 57 mm dan panjang dari beberapa sentimeter hingga 6-9 m dengan badan. diameter sehingga 1.4 m atau lebih. Diperkenalkan, terutamanya dalam penyejukan dan pengangkutan, sampel penukar haba cangkerang dan tiub dan keratan dengan sirip membujur, jejari dan lingkaran berguling rendah. Ketinggian rusuk membujur tidak melebihi 12-25 mm, dan ketinggian penonjolan paip bergulung ialah 1.5-3.0 mm dengan 600-800 rusuk setiap 1 m panjang. Diameter luar paip dengan sirip jejari rendah (bergolek) berbeza sedikit daripada diameter paip licin, walaupun permukaan pertukaran haba meningkat sebanyak 1.5-2.5 kali. Bentuk permukaan pertukaran haba sedemikian memastikan kecekapan haba yang tinggi bagi radas dalam persekitaran kerja dengan sifat termofizik yang berbeza.
Bergantung pada reka bentuk berkas, kedua-dua tiub licin dan bergolek dipasang dalam grid satu atau dua tiub dengan penyambungan flaring, sorting, kimpalan, pematerian atau kotak pemadat. Daripada semua kaedah yang disenaraikan, pengedap kotak pemadat yang lebih kompleks dan mahal kurang biasa digunakan, yang membolehkan pergerakan membujur paip semasa pemanjangan haba.
Penempatan paip dalam kepingan tiub(Rajah 2.2) boleh dilakukan dalam beberapa cara: di sepanjang sisi dan bucu heksagon biasa (papan catur), di sepanjang sisi dan bucu segi empat sama (koridor), sepanjang bulatan sepusat dan di sepanjang sisi dan bucu heksagon dengan pepenjuru dianjak oleh sudut β. Sebaik-baiknya, paip diletakkan sama rata di seluruh kawasan grid di sepanjang sisi dan bahagian atas heksagon biasa. Radas yang direka untuk mengendalikan cecair tercemar sering menggunakan susunan tiub segi empat tepat untuk memudahkan pembersihan anulus.
nasi. 2.2 - Kaedah untuk memasang dan meletakkan paip dalam kepingan tiub: a - pembakaran; b - menyala dengan bebibir; dalam - menyala dalam gelas dengan alur; d dan e - kimpalan; e - dengan bantuan meterai minyak; 1 - di sepanjang sisi dan bucu heksagon biasa (segi tiga); 2 - sepanjang bulatan sepusat; 3 - di sisi dan bahagian atas petak; 4 - sepanjang sisi dan bucu heksagon dengan pepenjuru dianjak oleh sudut β
AT penukar haba shell-dan-tiub mendatar-kondenser untuk mengurangkan rintangan haba pada permukaan luar paip yang disebabkan oleh filem kondensat, adalah disyorkan untuk meletakkan paip pada sisi dan bucu heksagon dengan pepenjuru yang dialihkan oleh sudut β, sambil meninggalkan laluan bebas untuk stim dalam anulus.
Beberapa pilihan untuk susunan berkas tiub dalam badan ditunjukkan dalam (Rajah 2.3). Jika kedua-dua jeriji seberkas paip lurus diapit di antara bebibir atas dan bawah badan dan penutup, maka radas sedemikian akan mempunyai struktur tegar (Rajah 2.3, a, b). Penukar haba tegar digunakan pada perbezaan suhu yang agak kecil antara badan dan paip (kira-kira 25-30 ° C) dan di bawah keadaan badan dan paip diperbuat daripada bahan dengan nilai rapat pekali pemanjangan mereka. Apabila mereka bentuk radas, adalah perlu untuk mengira tegasan yang timbul daripada pemanjangan haba paip dalam kepingan tiub, terutamanya di persimpangan paip dengan kepingan. Mengikut tegasan ini, dalam setiap kes tertentu, kesesuaian atau ketidaksesuaian radas struktur tegar ditentukan. Pilihan yang mungkin penukar haba shell-and-tiub reka bentuk tidak tegar juga ditunjukkan dalam (Rajah 2.3, c, d, e, f).
nasi. 2.3 - Skim penukar haba cangkerang-dan-tiub: a - dengan pengikat tegar kepingan tiub dengan sekatan bersegmen; b - dengan pengikat tegar kepingan tiub dengan sesekat anulus; c - dengan pemampas kanta pada badan; g - dengan paip berbentuk U; d - dengan paip berganda (paip dalam paip); e - dengan ruang "terapung" jenis tertutup; 1 - badan silinder; 2 - paip; 3 - lembaran tiub; 4 - ruang atas dan bawah; 5, 6, 9 - sekatan segmen, anulus dan membujur dalam anulus; 7 - pemampas kanta; 8 - partition dalam ruang; 10 - paip dalaman; 11 - paip luar; 12 - kamera "terapung".
AT penukar haba shell-and-tiub dengan pemampas kanta pada badan(Gamb. 2.3, c) pemanjangan haba dikompensasikan oleh mampatan paksi atau ketegangan pemampas ini. Peranti sedemikian disyorkan untuk digunakan pada tekanan berlebihan dalam ruang anulus tidak lebih daripada 2.5 10 5 Pa dan dengan ubah bentuk pemampas tidak lebih daripada 10-15 mm,
AT penukar haba dengan berbentuk U(Rajah 2.3, d), serta dengan paip berbentuk W, kedua-dua hujung paip dipasang dalam satu (lebih kerap di bahagian atas) helaian tiub. Setiap tiub berkas boleh bebas dilanjutkan secara bebas daripada lanjutan tiub dan unsur radas yang lain. Pada masa yang sama, tiada tekanan timbul pada persimpangan paip dengan kepingan tiub dan pada sambungan lembaran tiub dengan badan. Penukar haba ini sesuai untuk operasi pada tekanan pemindahan haba yang tinggi. Walau bagaimanapun, peranti dengan paip bengkok tidak boleh diiktiraf sebagai yang terbaik kerana kesukaran membuat paip dengan jejari lentur yang berbeza, kesukaran menggantikan dan kesulitan membersihkan paip bengkok.
Di samping itu, di bawah keadaan operasi, dengan pengagihan seragam penyejuk di salur masuk ke paip, akan terdapat suhu yang tidak sama rata penyejuk ini di pintu keluar dari mereka disebabkan kawasan permukaan pertukaran haba yang berbeza bagi paip ini.
AT penukar haba tiub berganda dan shell tiub(Rajah 2.3, e) setiap elemen terdiri daripada dua paip: luar - dengan hujung bawah tertutup dan dalam - dengan hujung terbuka. hujung atas paip dalam diameter yang lebih kecil ditetapkan dengan membakar atau mengimpal dalam kepingan tiub atas, dan paip diameter yang lebih besar dipasang pada kepingan tiub bawah. Di bawah keadaan pemasangan ini, setiap elemen, yang terdiri daripada dua paip, boleh dilanjutkan secara bebas tanpa menyebabkan tekanan haba. Medium yang dipanaskan bergerak di sepanjang paip dalam, kemudian di sepanjang saluran anulus antara paip luar dan dalam. Aliran haba dari pemanasan ke medium yang dipanaskan dipindahkan melalui dinding paip luar. Di samping itu, permukaan tiub dalam juga mengambil bahagian dalam proses pemindahan haba, kerana suhu medium yang dipanaskan dalam saluran anulus lebih tinggi daripada suhu medium yang sama dalam tiub dalam.
AT penukar haba shell-and-tiub dengan ruang "terapung" jenis tertutup(Gamb. 2.3, e) berkas tiub dipasang daripada tiub lurus yang disambungkan oleh dua helai tiub. Parut atas diapit di antara bebibir atas badan dan bebibir ruang atas. Lembaran tiub bawah tidak disambungkan ke badan; bersama-sama dengan ruang bawah ruang tiub dalam, ia boleh bergerak dengan bebas di sepanjang paksi penukar haba. Penukar haba ini lebih maju daripada peranti bukan tegar yang lain. Beberapa peningkatan dalam kos radas disebabkan oleh peningkatan diameter badan di kawasan ruang "terapung" dan kerana keperluan untuk mengeluarkan penutup tambahan dibenarkan oleh kesederhanaan dan kebolehpercayaan operasi. Peranti boleh menjadi pelaksanaan menegak dan mendatar.
Jenis penukar haba lain dengan pampasan pemanjangan haba, seperti, sebagai contoh, dengan pemampas belos pada paip cawangan atas, yang mengeluarkan (membekalkan) penyejuk dari bahagian dalam ruang paip, dengan pengedap kotak pemadat di paip cawangan atas atau kepingan tiub, dsb. disebabkan oleh kerumitan pembuatan, kebolehpercayaan yang rendah dalam operasi dan tekanan penyejuk yang dibenarkan rendah pada masa hadapan akan digunakan hanya dalam kes yang luar biasa.
Ruang tiub dan cangkerang penukar haba diasingkan dan membentuk dua litar untuk peredaran dua pembawa haba. Tetapi jika perlu, bukan satu, tetapi dua atau bahkan tiga media yang dipanaskan boleh dibekalkan ke litar intrapipe, memisahkan aliran ini dengan sekatan yang diletakkan di dalam penutup radas.
Dalam amalan, apabila mereka bentuk peranti sedemikian, adalah mungkin untuk membuktikan dan memastikan kelajuan optimum hanya satu penyejuk yang melalui litar intrapipe, sambil menukar lokasi paip dalam kepingan tiub dan bilangan laluan melalui paip. Peranti berbilang pas dicipta dengan memasang penyekat yang sesuai di ruang atas dan bawah penukar haba.
Kadar aliran dalam ruang anulus ditentukan oleh syarat-syarat penempatan paip dalam lembaran tiub. Biasanya, keratan rentas bebas untuk laluan penyejuk dalam ruang anulus adalah 2-3 kali lebih besar daripada keratan rentas bebas paip, oleh itu, dengan kadar aliran isipadu yang sama kedua-dua media, halaju aliran dalam anulus ialah 2 -3 kali kurang daripada dalam paip. Jika perlu, sesekat bersegmen atau anulus boleh dipasang di anulus untuk mengurangkan kawasan terbuka dan mengeraskan berkas tiub. Sememangnya, dalam kes ini, halaju aliran dalam ruang anulus akan meningkat, pembasuhan membujur-melintang berkas tiub akan diatur, dan keadaan pemindahan haba akan bertambah baik.
Dalam penukar haba air-air atau cecair-cecair secara amnya, adalah dinasihatkan untuk mengarahkan medium kerja dengan kadar aliran yang lebih rendah setiap unit masa (atau dengan kelikatan yang lebih tinggi) ke litar intrapaip, walaupun dalam beberapa kes mungkin terdapat penyelewengan dari prinsip ini, sebagai contoh, dalam penyejuk minyak (Rajah 2.3b).
AT penukar haba wap-cecair, terutamanya pada parameter stim tinggi, terdapat perbezaan yang besar antara suhu dinding paip dan selongsong. Oleh itu, untuk kes pemanasan cecair sedemikian, peranti reka bentuk tidak tegar paling kerap digunakan, kecuali pemeluwap stim yang beroperasi di bawah vakum. Stim biasanya melalui ruang anulus dari atas ke bawah, dan cecair - di dalam paip. Kondensat dikeluarkan dari bahagian bawah perumahan melalui perangkap stim. Prasyarat untuk memastikan kerja biasa penukar haba wap-cecair, ialah penyingkiran gas tidak boleh kondensat dari bahagian atas ruang anulus dan dari isipadu bawah di atas permukaan kondensat. Jika tidak, keadaan pertukaran haba pada permukaan luar paip akan bertambah buruk, dan prestasi terma radas akan berkurangan dengan ketara.
Dalam haba industri dan loji kuasa yang kompleks, kapasitor digunakan, yang memainkan peranan tambahan dalam proses ini. Pilihan jenis dan reka bentuk pemeluwap bergantung pada tekanan di mana proses peralihan fasa berlaku dan keperluan untuk menyimpan kondensat. Dalam hal ini, kapasitor permukaan dan pencampuran harus dipertimbangkan.
Kondenser kulit dan tiub permukaan jenis mendatar tegar adalah padat, mudah untuk penempatan dalam kombinasi dengan peralatan lain, tetapi pada masa yang sama ia lebih mahal daripada mencampurkan. Susunan paip dalam kekisi pemeluwap permukaan dijalankan mengikut pilihan yang ditunjukkan dalam rajah. 2.2 (4) atau rajah. 2.2(1). Dalam perjalanan air di dalam paip, pemeluwap adalah dua dan empat hala. Stim terpeluwap dalam ruang anulus, di mana laluan bebas untuk stim ke baris bawah paip disediakan. Kaedah pemeluwapan stim ini memastikan ketulenan kondensat, yang boleh berfungsi sebagai medium nutrien untuk penjana stim. Kapasitor ini boleh bertekanan antara 5000 dan 3000 Pa.
Sebilangan besar pelbagai penukar haba shell-dan-tiub dihasilkan secara besar-besaran oleh kilang khusus, jadi dalam banyak kes adalah mungkin untuk memilih penukar haba yang memenuhi ciri yang dikira dari katalog.
Reka bentuk penukar haba pemulihan moden jenis permukaan tindakan berterusan sangat pelbagai. Mari kita pertimbangkan ciri yang paling.
Penukar haba cangkerang dan tiub ialah peranti yang diperbuat daripada berkas tiub yang diikat dengan kepingan tiub (papan) dan dihadkan oleh selongsong dan penutup dengan muncung. Ruang tiub dan anulus dalam radas dipisahkan, dan setiap satu daripadanya boleh dibahagikan dengan sekatan kepada beberapa bahagian. Sekat direka untuk meningkatkan kelajuan dan, akibatnya, pekali pemindahan haba pembawa haba. Penukar haba jenis ini bertujuan untuk pertukaran haba antara pelbagai cecair, antara cecair dan wap, antara cecair dan gas. Reka bentuk tipikal penukar haba shell-and-tiub digunakan dalam kes di mana ia diperlukan permukaan yang besar pertukaran haba.
Apabila memanaskan cecair dengan stim, dalam kebanyakan kes, stim dimasukkan ke dalam ruang anulus, dan cecair yang dipanaskan mengalir melalui tiub. Dalam penukar haba shell-and-tiub, keratan rentas ruang anulus adalah 2...3 kali lebih besar daripada keratan rentas di dalam tiub. Oleh itu, pada kadar aliran yang sama bagi pembawa haba yang mempunyai keadaan pengagregatan yang sama, halaju penyejuk dalam ruang anulus adalah lebih rendah dan pekali pemindahan haba pada permukaan ruang anulus adalah rendah, yang mengurangkan pekali pemindahan haba dalam radas. . Pada rajah. 4.5 menunjukkan pelbagai jenis penukar haba cengkerang dan tiub.
Permukaan pemindahan haba peranti boleh berkisar dari beberapa ratus sentimeter persegi hingga beberapa ribu. meter persegi. Jadi, pemeluwap turbin wap moden dengan kapasiti 300 MW mempunyai lebih daripada 20 ribu paip dengan jumlah permukaan pertukaran haba kira-kira 15 ribu m 2.
Badan (selongsong) penukar haba shell-dan-tiub ialah silinder yang dikimpal daripada satu atau lebih kepingan keluli. Cengkerang berbeza terutamanya dalam cara ia disambungkan ke helaian tiub dan penutup. Ketebalan dinding cangkang ditentukan oleh tekanan maksimum medium kerja dan diameter radas, tetapi tidak kurang daripada 4 mm. Bebibir dikimpal pada tepi silinder selongsong untuk sambungan dengan penutup atau bahagian bawah. Paip cawangan dan penyokong radas dikimpal pada permukaan luar selongsong.
Tiub peranti shell-and-tiub dibuat lurus atau melengkung (berbentuk U) dengan diameter 12 hingga 57 mm.
Bahan tiub dipilih bergantung pada medium mencuci permukaannya. Tiub yang diperbuat daripada keluli, loyang dan aloi khas digunakan.
Kepingan tiub digunakan untuk memasang paip di dalamnya dengan cara penyambungan penyambungan flaring, kimpalan, pengedap atau kotak pemadat. Kepingan tiub dilekatkan di antara bebibir selongsong dan penutup atau dikimpal pada selongsong, atau dilekat hanya pada bebibir kebuk bebas (lihat Rajah 4.5).
nasi. 4.5. Jenis penukar haba shell dan tiub:
a - sehala; b - pelbagai hala; dalam - filem; g - dengan pemampas kanta; d - dengan kepala terapung jenis tertutup; e - kepala terapung jenis terbuka; g - dengan pemampat kotak pemadat; h - dengan tiub berbentuk U; 1 - selongsong; 2 - ruang keluar; 3 - lembaran tiub; 4 - paip; 5 - ruang masuk; 6 - partition longitudinal; 7 - kamera; 8 - sekatan di dalam ruang; 9 - pemampas kanta; 10 - kepala terapung; 11 - kotak pemadat; 12 - Paip berbentuk U; I, II - pembawa haba
Penutup radas cangkerang dan tiub adalah dalam bentuk plat rata, kon, sfera, dan selalunya elips cembung atau cekung.
Bahagian penukar haba(Rajah 4.6) ialah sejenis radas tiub dan terdiri daripada beberapa bahagian yang disambungkan secara bersiri, setiap satunya ialah penukar haba cangkerang-dan-tiub dengan sebilangan kecil paip dan cangkerang berdiameter kecil.
Dalam penukar haba keratan, pada kadar aliran cecair yang sama, kadar pergerakan pembawa haba dalam paip dan ruang anulus adalah hampir sama, yang memberikan pekali pemindahan haba yang meningkat berbanding penukar haba tiub konvensional. Yang paling mudah daripada jenis ini ialah penukar haba tiub dalam paip (tiub diameter yang lebih kecil dimasukkan ke dalam tiub luar). Semua elemen radas disambungkan dengan kimpalan.
nasi. 4.6. Bahagian penukar haba:
a - pemanas air sistem pemanasan; b - taip "paip dalam paip"; 1 - pemampas kanta; 2 - tiub; 3 - lembaran tiub dengan sambungan bebibir dengan selongsong; 4 - "kalach"; 5 - paip penyambung
Kelemahan penukar haba keratan adalah: kos tinggi unit permukaan pemanasan, kerana membahagikannya kepada bahagian menyebabkan peningkatan bilangan elemen paling mahal radas - kepingan tiub, sambungan bebibir, ruang peralihan, pemampas, dll. ; rintangan hidraulik yang ketara disebabkan oleh pelbagai pusingan dan peralihan sebab peningkatan penggunaan elektrik ke pemacu pam pengepam penyejuk.
Selongsong penukar haba keratan bersiri dibuat daripada paip sehingga 4 m panjang, dengan diameter dalaman 50 hingga 305 mm. Bilangan paip di bahagian adalah dari 4 hingga 151, permukaan pemanasan adalah dari 0.75 hingga 26 m 2, paip adalah tembaga dengan diameter 16/14 mm. Nisbah permukaan pemanasan kepada isipadu penukar haba mencapai 80 m 2 /m 3, dan berat struktur khusus ialah 50...80 kg/m 2 permukaan pemanasan.
Penukar haba lingkaran(Rajah 4.7) terdiri daripada dua saluran lingkaran keratan rentas segi empat tepat, di mana penyejuk I dan II bergerak. Saluran dibentuk oleh kepingan logam yang berfungsi sebagai permukaan pertukaran haba. Hujung dalam lingkaran disambungkan oleh dinding pemisah. Untuk memastikan ketegaran struktur dan menetapkan jarak antara lingkaran, bos dikimpal. Dari hujung lingkaran, mereka ditutup dengan penutup dan diketatkan dengan bolt.
Penukar haba lingkaran mendatar digunakan untuk pertukaran haba antara dua cecair. Penukar haba lingkaran menegak digunakan untuk pertukaran haba antara wap pemeluwapan dan cecair. Penukar haba tersebut digunakan sebagai pemeluwap dan pemanas wap untuk cecair.
nasi. 4.7. Jenis penukar haba lingkaran:
a - mendatar; b - menegak; 1, 3 - helaian; 2 - dinding pemisah; 4 - penutup; I, II - pembawa haba
Kelebihan penukar haba lingkaran termasuk kekompakan (permukaan pertukaran haba yang lebih besar per unit isipadu daripada penukar haba tiub berbilang laluan) dengan pekali pemindahan haba yang sama dan rintangan hidraulik yang lebih rendah untuk laluan pembawa haba. Kelemahannya ialah kerumitan pembuatan dan pembaikan dan kesesuaian kerja di bawah tekanan berlebihan tidak lebih daripada 1.0 MPa.
Penukar haba plat mempunyai permukaan pertukaran haba yang rata. Biasanya, penukar haba tersebut digunakan untuk cecair pemindahan haba yang pekali pemindahan haba adalah sama.
Kelemahan penukar haba plat yang dihasilkan sehingga baru-baru ini ialah kekejangan yang rendah dan penurunan tekanan yang tidak ketara antara pembawa haba.
Baru-baru ini, penukar haba plat boleh lipat padat telah dihasilkan, yang terdiri daripada kepingan logam bercop dengan tonjolan luaran yang disusun dalam koridor atau corak berperingkat. Struktur sedemikian digunakan untuk pertukaran haba antara cecair dan gas dan beroperasi pada penurunan tekanan sehingga 12 MPa. Pada rajah. 4.8 menunjukkan beberapa reka bentuk penukar haba jenis ini. Oleh kerana jarak yang kecil antara plat (6...8 mm), penukar haba ini sangat padat. Permukaan pemanasan tentu F/V ialah 200...300 m 2 /m 3 . Oleh itu, penukar haba plat dalam beberapa kes menggantikan tiub dan lingkaran.
Tetapi reka bentuk sedemikian mempunyai kelemahan berikut: kesukaran membersihkan di dalam saluran, pembaikan, penggantian separa permukaan pertukaran haba, serta kemustahilan pembuatan penukar haba plat dari besi tuang dan bahan rapuh dan operasi jangka panjang.
Pada masa ini, dalam sistem bekalan haba perumahan dan perkhidmatan komunal dan beberapa perusahaan perindustrian, penukar haba plat (Rajah 4.8) dipasang sebagai pemanas untuk bekalan air panas (DHW) dan pemanasan dan bukannya shell-dan-tiub keratan tradisional. pemanas yang digunakan sebelum ini untuk tujuan ini. Ini disebabkan oleh beberapa keadaan dan kelebihan:
1. Pekali pemindahan haba dalam penukar haba plat adalah 3...4 kali lebih tinggi daripada penukar haba shell-dan-tiub, disebabkan oleh profil beralun khas bahagian mengalir plat, yang memberikan tahap pergolakan yang tinggi pengaliran pembawa haba. Sehubungan itu, permukaan penukar haba plat adalah 3...4 kali lebih kecil daripada penukar haba shell-dan-tiub.
nasi. 4.8. Penukar haba air-ke-air lamellar "Teplotex":
a - bentuk umum; b - skema pergerakan pembawa haba
2. Penukar haba plat mempunyai penggunaan logam yang rendah, sangat padat, dan boleh dipasang di dalam bilik kecil.
3. Tidak seperti cangkang dan tiub, ia mudah dibuka dan dibersihkan dengan cepat. Ini tidak memerlukan pembongkaran saluran paip bekalan.
4. Dalam penukar haba plat, plat atau gasket boleh diganti dengan mudah dan cepat, dan permukaannya boleh dibesarkan jika beban haba meningkat dari semasa ke semasa.
Penukar haba shell-and-tiub keratan adalah sukar untuk mengira dengan tepat prestasi terma yang diperlukan dan kehilangan tekanan yang dibenarkan, kerana permukaan satu bahagian adalah besar dan mencapai 28 m 2 (pada D y = 300 mm).
Penukar haba plat dipasang dari plat individu, permukaan pemanasan yang, sebagai peraturan, tidak melebihi satu meter. Keadaan ini, dalam kombinasi dengan jenis plat yang dipilih secara optimum, membolehkan anda memilih dengan tepat permukaan pemindahan haba penukar haba tanpa sebarang margin tambahan.
Mengikut ciri teknikal mereka, penukar haba "Teplotex" boleh dilipat dan satu laluan; bahan plat - keluli ALSL 316; ketebalan plat - 0.5 ... 0.6 mm; gasket lucah - getah EPDM; suhu operasi maksimum penyejuk - 150 °C; tekanan kerja - 1 ... 2.5 MPa; penggunaan air bergantung pada jenis penukar haba dari 2 hingga 100 kg/s; permukaan - dari 1.5 hingga 373 m 2.
Penukar haba bersirip digunakan dalam kes di mana pekali pemindahan haba untuk salah satu penyejuk adalah jauh lebih rendah daripada yang kedua. Permukaan pertukaran haba di sisi penyejuk dengan nilai α yang rendah meningkat berbanding dengan permukaan pertukaran haba di sisi penyejuk yang lain. Dalam peranti sedemikian, permukaan pertukaran haba mempunyai rusuk pelbagai bentuk pada satu sisi (Rajah 4.9). Seperti yang dapat dilihat dari rajah, penukar haba bersirip membuat yang paling banyak pelbagai reka bentuk. Pada masa yang sama, saya membuat tulang rusuk melintang, membujur, dalam bentuk jarum, lingkaran, dari wayar berpintal, dll.
nasi. 4.9. Jenis penukar haba bersirip:
a - lamellar; b - paip besi tuang dengan rusuk bulat; c - tiub dengan sirip lingkaran; g - paip besi tuang dengan sirip dalaman; d - tiub bersirip sirip; e - paip besi tuang dengan sirip jarum dua muka; g - wayar (bispiral) sirip tiub; h - sirip membujur paip; dan - tiub pelbagai sirip
Cara paling mudah untuk memahami cara penukar haba jenis cangkang dan tiub berfungsi ialah dengan mengkaji rajah skematiknya:
Gambar 1. Prinsip operasi penukar haba shell-dan-tiub. Walau bagaimanapun, rajah ini hanya menggambarkan apa yang telah diperkatakan: dua aliran pertukaran haba yang berasingan dan tidak bercampur yang melalui dalam cangkerang dan melalui berkas tiub. Ia akan menjadi lebih jelas jika gambar rajah dianimasikan.
Rajah 2. Animasi operasi penukar haba shell-dan-tiub. Ilustrasi ini menunjukkan bukan sahaja prinsip operasi dan reka bentuk penukar haba, tetapi juga bagaimana penukar haba kelihatan dari luar dan dalam. Ia terdiri daripada selongsong silinder dengan dua kelengkapan, di dalamnya dan dua ruang pengedaran di kedua-dua belah selongsong.
Paip-paip itu dipasang bersama dan dipegang di dalam selongsong dengan menggunakan dua helaian tiub - cakera semua logam dengan lubang digerudi di dalamnya; kepingan tiub memisahkan ruang pengedaran daripada perumahan penukar haba. Paip pada kepingan tiub boleh diikat dengan mengimpal, mengembangkan atau gabungan kedua-dua kaedah ini.
Rajah 3 Lembaran tiub dengan tiub berkas berkobar. Penyejuk pertama segera memasuki selongsong melalui pemasangan salur masuk dan meninggalkannya melalui pemasangan salur keluar. Penyejuk kedua mula-mula dimasukkan ke dalam ruang pengedaran, dari mana ia diarahkan ke berkas tiub. Sekali di ruang pengedaran kedua, aliran "berpusing" dan sekali lagi melalui paip ke ruang pengedaran pertama, dari mana ia keluar melalui pemasangan alur keluarnya sendiri. Dalam kes ini, aliran terbalik diarahkan melalui bahagian lain ikatan tiub, supaya tidak mengganggu laluan aliran "ke hadapan".
Nuansa teknikal
1. Perlu ditekankan bahawa rajah 1 dan 2 menunjukkan operasi penukar haba dua laluan (pembawa haba melalui berkas tiub dalam dua laluan - aliran terus dan terbalik). Oleh itu, pemindahan haba yang lebih baik dicapai dengan panjang paip dan badan penukar yang sama; bagaimanapun, pada masa yang sama, diameternya meningkat disebabkan oleh peningkatan bilangan paip dalam berkas tiub. Terdapat banyak lagi model ringkas, di mana penyejuk melalui berkas tiub dalam satu arah sahaja:
Rajah 4 rajah litar penukar haba pas tunggal. Sebagai tambahan kepada penukar haba satu dan dua laluan, terdapat juga penukar haba empat, enam dan lapan laluan, yang digunakan bergantung pada spesifik tugas tertentu.
2. Gambar rajah animasi 2 menunjukkan operasi penukar haba dengan penyekat dipasang di dalam selongsong, yang mengarahkan aliran pembawa haba sepanjang laluan zigzag. Oleh itu, aliran silang pembawa haba disediakan, di mana pembawa haba "luaran" membasuh tiub berkas berserenjang dengan arahnya, yang juga meningkatkan pemindahan haba. Terdapat model dengan reka bentuk yang lebih mudah, di mana penyejuk melepasi selongsong selari dengan paip (lihat rajah 1 dan 4).
3. Oleh kerana pekali pemindahan haba bergantung bukan sahaja pada trajektori aliran media kerja, tetapi juga pada kawasan interaksi mereka (dalam kes ini, pada jumlah luas semua paip berkas tiub), serta seperti pada halaju pembawa haba, adalah mungkin untuk meningkatkan pemindahan haba melalui penggunaan paip dengan peranti khas - turbulator .
Rajah 5 Paip untuk penukar haba shell-and-tiub dengan knurling beralun. Penggunaan paip sedemikian dengan turbulator berbanding dengan paip silinder tradisional membolehkan meningkat kuasa haba unit sebanyak 15 - 25 peratus; di samping itu, disebabkan berlakunya proses vorteks di dalamnya, pembersihan diri berlaku permukaan dalam paip daripada mendapan mineral.
Perlu diingatkan bahawa ciri pemindahan haba sebahagian besarnya bergantung pada bahan paip, yang mesti mempunyai kekonduksian terma yang baik, keupayaan untuk menahan tekanan tinggi persekitaran kerja dan tahan kakisan. Bersama-sama, keperluan ini air tawar, wap dan minyak pilihan terbaik adalah gred moden keluli tahan karat berkualiti tinggi; untuk air laut atau berklorin - loyang, tembaga, kupronikel, dsb.
Mengeluarkan penukar haba shell dan tiub standard dan pengubahsuaian mengikut teknologi moden untuk talian baru yang dipasang, dan juga menghasilkan unit yang direka untuk menggantikan penukar haba yang telah kehabisan sumbernya. dan pembuatannya dibuat mengikut pesanan individu, dengan mengambil kira semua parameter dan keperluan situasi teknologi tertentu.