Кожухотрубные теплообменники – типы и применение

Кожухотрубные (или кожухотрубчатые) теплообменники (КТТО)б или просто теплообменник трубчатый — устройства, обеспечивающие тепловой обмен между двумя разделенными средами. Основным компонентом аппарата является пучок труб прямой или спиральной формы, прикрепленный к стальной доске или решетке и помещенный в металлический корпус (кожух). Обычно среда, отдающая тепло, проходит в трубном пучке, а принимающая тепло среда - в кожухе. Теплообмен происходит в пространстве между ними.

История возникновения и развития

Кожухотрубные теплообменники были изобретены в начале 19-го века для тепловых станций, технологический процесс которых основан на подогреве воды и конденсации пара. Подробнее на сайте.

За период эксплуатации конструкция теплообменников постоянно совершенствовалась с учетом опыта использования. Современные КТТО имеют удобную для очистки и ремонта конструкцию и не очень громоздкие формы.

КТТО широко применяются в нефтяной промышленности для нагрева и охлаждения различных фракций сырой нефти и сопутствующих жидкостей.

Направление применения и виды КТТО

Используются как

• подогреватели;
• охладители;
• испарители;
• конденсаторы пара.

Устройства различают:

• по типу конструкции;
• по способу крепления труб к доске или решетке;
• по ГОСТу 9929–82.

По типу конструкции аппараты бывают:

• жесткие, нежесткие и полужесткие;
• одно - или многоходовые - по количеству ходов;
• прямого, поперечного или противоположно направленного тока - по направлению тока технической жидкости;
• горизонтальные, вертикальные и расположенные в наклонной плоскости - по расположению доски.

По способу прикрепления труб к решетке или доске различают теплообменники:

• Приваренные;
• Запаянные;
• Соединенные с фланцем болтами;
• Закрепленные вальцовкой в зазорах;
• С уплотнителями в крепежных компонентах.

Согласно ГОСТ 9929–82 аппаратам присвоены категории:

• с температурным компенсатором на кожухе (категория К);
• с неподвижно закрепленными трубами к решетке (Н);
• с плавающей головкой (П);
• с плавающей головкой и компенсатором на ней (ПК);
• с трубами U-образной формы (У).

Другие технические параметры КТТО

Широкое применение кожухотрубные теплообменники получили благодаря надежности конструкции и многим модификациям, в которых учтены условия эксплуатации устройств.

• давление в трубах может колебаться в диапазоне от вакуума до максимума;
• регулировка термического напряжения;
• размеры устройств варьируются от компактных бытовых до промышленных в 5 тыс кв. м;
• не требуется очистка рабочей жидкости перед вводом прибора в эксплуатацию;
• для чистки или ремонта можно извлекать и заменять отдельные участки труб;
• использование различных материалов, удовлетворяющих требованиям к коррозийной стойкости, давлению, температуре и стоимости.