
Трубчатый (кожухотрубный) теплообменник Конструкция: Кожух: Цилиндрический стеклянный корпус (также нержавеющая сталь/титан). Пучок труб: Десятки или сотни параллельных теплообменных труб (диаметром φ10-25 мм), закрепленных в трубных решетках, формирующих два канала: трубное пространство и меж...
Конструкция:
Кожух: Цилиндрический стеклянный корпус (также нержавеющая сталь/титан).
Пучок труб: Десятки или сотни параллельных теплообменных труб (диаметром φ10-25 мм), закрепленных в трубных решетках, формирующих два канала: трубное пространство и межтрубное пространство.
Конструкция потоков:
Трубное пространство: Коррозионные/высоконапорные жидкости проходят внутри труб, что облегчает очистку.
Межтрубное пространство: Пар/охлаждающая среда обтекают пучок труб; установлены перегородки для усиления турбулентности.
Классификация:
С неподвижными трубными решетками: Простая конструкция, но тепловое расширение может вызвать растрескивание, подходит для перепадов температур <60°C.
С U-образными трубами: Пучок труб свободно расширяется, устойчив к термическим ударам, подходит для высоких температур и давлений (например, подогрев питательной воды для котлов).
С плавающей головкой: Пучок труб можно извлечь для очистки, подходит для жидкостей, образующих отложения (например, сырая нефть).
Особенности:
Интенсифицированная конденсация: На горизонтальном пучке труб формируется пленка жидкости, коэффициент теплопередачи достигает 3000 Вт/(м²·К) (в 3 раза выше, чем у змеевикового).
Коррозионная стойкость: Для конденсации кислых паров используются трубы с футеровкой из графита/ПТФЭ.
Низкие потери давления: Сопротивление потоку пара в межтрубном пространстве невелико, что обеспечивает энергосбережение.
Применение:
Химическая промышленность: Конденсация паров с верха дистилляционной колонны (например, рекуперация этанола).
Энергетика: Конденсация отработанного пара турбин на электростанциях.
Высокая эффективность теплопередачи: Плотный пучок труб, площадь теплообмена в 5-10 раз больше, чем у змеевикового типа.
Устойчивость к давлению и температуре: Расчетное давление ≤10 МПа, температурный диапазон от -50 до 550°C.
Модульность: Возможность адаптации производительности путем изменения количества труб.
Коррозионная активность жидкости → Выбор материала (для солянокислой среды выбирают графит).
Склонность к образованию отложений → Выбор способа очистки (для склонных к образованию отложений выбирают тип с плавающей головкой).
Термические напряжения → Выбор конструкции (при перепаде температур >80°C выбирают U-образные трубы).
Итог: Конструкция с разделением на трубное и межтрубное пространства сочетает эффективность и безопасность. Трубчатые теплообменники являются наиболее широко применяемым оборудованием для теплообмена/конденсации в химической промышленности и энергетике, составляя более 70% от общего количества промышленных теплообменников.