Интенсивность переноса теплоты повышается с увеличением скорости
Движения теплоносителей в трубном и межтрубном пространствах теплооб-
Менника и степени турбулентности потоков. Для повышения скорости движе-
Ния теплоносителей и лучшей обтекаемости поверхности нагрева применя-
Ются перегородки: продольные и поперечные.
Продольные перегородки размещают в крышках аппарата, изменяя
Число ходов теплоносителя в трубном пространстве (от двух до шести), в
Результате при той же производительности сечение потока уменьшается, а
Скорость возрастает.
Необходимо при этом учитывать, что повышение скорости движения
Теплоносителя сопровождается ростом гидравлического сопротивления.
Поперечные перегородки устанавливают в межтрубном пространстве
Аппарата. Эти перегородки удерживают трубки от вибрации и способствуют
Лучшему омыванию теплоносителем поверхности нагрева.
При большой разности температур труб и кожуха могут возникнуть
Термические напряжения, что приводит к деформации труб и нарушению
Плотности закрепления труб в трубных решетках. Для уменьшения термичес-
ких напряжений используются различные компенсирующие устройства:
линзы (работают как гармошка), плавающая головка или U-образные трубы
(рис. 4.11).
Рис. 4.11. Схемы компенсирующих устройств кожухотрубных теплообменников:
1 _ кожух; 2 _ пучок труб; 3 _ линза; 4 _ плавающая головка; 5 _ U-образные
трубы; 6 _ сальниковый компенсатор; а _ теплообменник с линзовым компен-
сатором; б _ теплообменник с плавающей головкой открытого типа; в _ тепло-
обменник с плавающей головкой закрытого типа; г _ теплообменник с U-образ-
ными трубами; д _ теплообменник с сальниковым компенсатором; I, II _ потоки
Теплоносителей
Все эти устройства позволяют трубам свободно перемещаться в кожухе без
Деформаций.
Кожухотрубные теплообменники могут быть вертикальными и гори-
Зонтальными.
Секционные теплообменники (типа «труба в трубе») состоят из
двух труб (рис__________. 4.12): наружной 1 большего диаметра (57 _ 220 мм) и
внутренней 2 меньшего диаметра (25 _ 160 мм).
Теплообмен осуществляется через поверхность внутренней трубы
Между теплоносителем, движущимся по внешнему кольцевому пространству,
И теплоносителем, движущимся внутри этой трубы.
Направление движения теплоносителей, как правило, противоточное.
Для снижения тепловых потерь поверхность наружной трубы покрывается
Тепловой изоляцией. Благодаря небольшим поперечным сечениям труб в
Этих аппаратах легко достигается высокая скорость движения обоих тепло-
носителей (1 _ 1,5 м/с), что повышает интенсивность теплообмена и умень-
шает загрязнение поверхности нагрева. Теплообменники типа ｫтруба в
трубеｻ используются в установках с малой производительностью для тепло-
Обмена между двумя жидкостями, между жидкостью и конденсирующимся
Паром или в качестве холодильников для газов при высоких давлениях.
Рис. 4.12. Схема теплообменника типа ｫтруба в трубеｻ:
1 _ наружная труба; 2 _ внутренняя труба; 3 _ калач;
I, II _ потоки теплоносителей
Погружные теплообменники (рис. 4.13) состоят из корпуса с
Большим объемом теплоносителя и погруженного в него змеевика, по кото-
Рому движется другой теплоноситель.
Рис. 4.13. Схема погружного теплообменного аппарата:
1 _ змеевик; 2 _ корпус; I, II _ потоки теплоносителей
Трубы змеевика крепятся на специальных конструкциях. В некоторых
Случаях змеевики изготовляются из прямых труб, соединенных калачами.
Для уменьшения гидравлического сопротивления теплоноситель в
Параллельные секции змеевика подается через общий коллектор, а выводится
Через другой общий коллектор.
Большой объем теплоносителя в корпусе делает аппарат малочувстви-
Тельным к изменениям режима работы. Однако теплообмен снаружи змееви-
Ков малоинтенсивен, так как теплоотдача происходит путем свободной кон-
Векции. Поэтому погружные теплообменники работают при низких тепловых
Нагрузках. Они используются как нагреватели для жидкостей, конденсаторы
Или холодильники.
Оросительный теплообменник (рис. 4.14) представляет собой зме-
Евик, составленный из ряда горизонтальных труб 3, расположенных друг
Над другом и последовательно соединенных.
Рис. 4.14. Схема оросительного теплообменника: 1 _ желоб;
2 _ калач; 3 _ труба; 4 _ поддон
На __________верхнюю трубу из желоба 1 подается орошаемая вода, которая стекает с
Трубы на трубу, а затем попадает в поддон 4, установленный под аппаратом.