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.
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.