Трубные пучки кожухотрубчатого теплообменника

29.09.2014 20:57

Современная промышленность не могла бы существовать без агрегатов, отвечающих за терморегуляцию производственных процессов. Именно для этого и были созданы теплообменники разного типа.

Одним из наиболее распространенных типов такого оборудования стали кожухотрубчатые теплообменники. Они представляют собой кожух из металла, куда помещены трубные пучки. В межтрубном пространстве происходит передвижение жидкостного теплоносителя, благодаря чему и осуществляется теплообменный процесс. Интенсивность теплообменного процесса зависит от многих факторов. Влияет на это и скорость движения теплоносителя, и теплообменные свойства рабочей среды, и характеристики теплопроводности металла.

Все вместе это складывается в общую тепловую производительность. К сожалению, пока самым простым способом повлиять на КПД является увеличение теплообменной поверхности. Но делать этого до бесконечности нельзя, поскольку это попросту нерационально. И сейчас при модернизации производства многие предприятия стремятся найти оптимальный способ уменьшить габариты кожухотрубчатых теплообменников.

Для этого экспериментируют с параметрами трубных пучков: их количеством, материалом, способом крепления и расположения внутри кожуха.

Количество трубных пучков до бесконечности увеличивать также нельзя, как и размеры агрегата. Но можно использовать дополнительные способы увеличения теплообменной поверхности за счет встраивания перегородок на пути движения теплоносителя. С одной стороны, это поможет увеличить турбулентность потока теплоносителя, что также отразится на интенсивности протекания теплообменных процессов. С другой стороны, это позволит немного увеличить и площадь теплообмена, а следовательно и тепловую производительность.

Крепление трубных пучков может быть либо полностью жестким, либо свободным на одном конце. Это будет влиять в большей степени на надежность агрегата. При тепловых расширениях при свободном креплении трубного пучка агрегат застрахован от деформаций. Это в свою очередь позволяет повышать тепловую производительность без риска для агрегата.

Экспериментируя с параметрами трубных пучков кожухотрубчатых теплообменников, можно влиять на производительность агрегата, существенно не увеличивая габариты. Поиск новых методов проектирования подобного типа оборудования — важный этап в развитии многих отраслей промышленности, где данные агрегаты используются в больших количествах. Это прежде всего нефтехимическая отрасль, где так и найдено пока аналогов данному типу теплообменников.