Кожухотрубный теплообменник: где применяется и в чём его особенности

Кожухотрубный теплообменник: где применяется и в чём его особенности

Трубчатые теплообменники впервые начали использоваться в системах ещё в начале прошлого века. Со временем они совершенствовались, для производства стали применяться новые сплавы, а само оборудование постепенно становилось меньше по габаритам. Улучшенная конструкция современных агрегатов позволяет использовать их в сферах металлургии, машиностроения, добычи нефти и газа и других видах деятельности.

Кожухотрубный теплообменник состоит из двух основных элементов: труб небольшого диаметра, соединённых в пучок, и кожуха. Его принцип работы заключается в процессе передачи тепла между двумя средами. Одна из них перемещается по пучкам труб, вторая же проходит через межтрубное пространство. Главная особенность – среды не смешиваются между собой, что обуславливает безопасность эксплуатации.

Вид трубчатого агрегата обуславливается особенностью системы, типом и параметрами среды. Основные из них:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • одноходовые;
  • многоходовые;
  • наклонные;
  • нежёсткие;
  • полужёсткие;
  • жёсткие.

Самой эффективной на сегодняшний день считается модель с плавающей головкой. Главной особенностью таких устройств является крепление трубных досок. Одна монтируется неподвижно к корпусу, а другая остаётся в свободном положении. Такие теплообменники надёжны, экономичны, но стоят дороже более простых моделей.

Кожухотрубный теплообменник: где применяется и в чём его особенности - фото

Преимущества и недостатки

Несмотря на растущую популярность пластинчатых агрегатов, их трубчатые предшественники остаются на первых местах в некоторых сферах деятельности. Спрос на них обуславливается следующими причинами:

  • возможность работы с загрязнёнными средами;
  • устойчивость к гидроударам – благодаря двойному корпусу и прочности прибор останется в целости;
  • износостойкость;
  • эффективность при работе с различными видами среды;
  • низкие показатели теплоотдачи;
  • простота обслуживания;
  • ремонтопригодность – при выходе дополнительных или основных элементов из строя их можно легко заменить;
  • безопасность при использовании;
  • долговечность.

Трубчатые теплообменники нетребовательны к чистоте жидкости или газа. Благодаря своей конструкции, они легко нагревают среду до нужной температуры, а риск загрязнения элементов минимален. В отличие от других моделей жидкость для трубчатых моделей не нужно подвергать дополнительной очистке.

Недостатков у таких агрегатов всего два. Первый – довольно большие габариты. Для установки прибора понадобится обширное техническое помещение. Кроме того, каждый агрегат со временем нуждается в обслуживании и очистке. Поэтому в помещении должно быть достаточно места, чтобы полностью разобрать прибор. Второй недостаток – это цена. За счёт двойного устройства отличается высокой металлоёмкостью.

Где используются кожухотрубные теплообменники

Эти агрегаты до недавнего времени применялись практически повсеместно. С приходом пластинчатых моделей сфера использования приборов «труба в трубу» немного сократилась. В некоторых отраслях они являются единственным допустимым вариантом, несмотря на свои некомпактные габариты и сложность устройства.

Теплообменники трубчатого типа популярны в таких сферах промышленности:

  • нефтегазовой – используются для подогрева нефти, масел и других сред;
  • теплоэнергетике – применяются в качестве предподогревателей воды, конденсаторов и охладителей;
  • химической – доведение до нужной температуры агрессивных, неагрессивных сред;
  • пищевой – используются для пастеризации, охлаждения жидкостей, таких как молоко, пиво и так далее.

Нередко трубчатые теплообменники применяются и в коммунальном хозяйстве. Они являются частью систем отопления, горячего водоснабжения, подогрева бассейнов.

Советы по выбору

Перед покупкой трубчатого теплообменника нужно учесть несколько важных факторов:

  • Тип среды. Для систем газообразных и жидких теплоносителей устройства не могут быть одинаковыми. Так, средняя скорость перемещения первых составляет 3–30 метров в секунду, а вторых – 0,6–6.
  • Материал. Данный показатель напрямую зависит от вида среды. Важно помнить: чем она агрессивнее, тем прочнее должен быть материал патрубков. Если предполагается проведение очистки с помощью кислоты или других сильнодействующих веществ, лучше брать прибор с трубками из нержавеющей стали. Она легко переносит воздействие химических реактивов, не подвергается коррозии и не требует замены в течение многих лет.
  • Вес и габариты. Трубчатый теплообменник – прибор довольно громоздкий. Обязательно нужно выделить техническое помещение для его установки или даже построить специальное сооружение для его размещения. При этом у мастера должен быть постоянный доступ к оборудованию и достаточно места для проведения ремонтных работ.

После установки нужно своевременно проводить техническое обслуживание и очистку агрегата от загрязнений. Этим должен заниматься мастер с опытом работы и соответствующими знаниями.