ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементы кожухотрубчатых теплообменных аппаратов из "Машины и аппараты химических производств" Основные элементы кожухотрубчатых теплообменных аппаратов кожух (корпус), распределительная камера и трубный пучок. Последний состоит из труб, трубных решеток и перегородок. Элементы стальных кожухотрубчатых аппаратов изготовляют из стали. Из стали можно выполнять и некоторые элементы медных (ГОСТ 11971—77) аппаратов, например кожух. [c.21] Для каждого из рассмотренных выше типов стальных кожухотрубчатых аппаратов в зависимости от их назначения материалы регламентированы соответствующими ГОСТами. [c.21] Для аппаратов типа Н должна быть обеспечена способность кожуха и труб к самокомпенсации, т. е. способность противостоять напряжениям, возникающим нз-за различия их температурных удлинений. [c.22] При определении температурных напряжений в трубах и кожухе теплообменников типа Н можно полагать, что трубные решетки не деформируются, а кожух и трубы не подвергаются продольному изгибу. [c.22] Деформации кожуха и труб определяются напряжениями растяжения в кожухе ст и сжатия в трубах а,.. [c.22] Из выражения (1.7) следует, что при введении компенсатора в конструкцию уменьшение температурных напряжений тем значительнее, чем больше элементов в компенсаторе. Однако число линз не должно быть большим из-за опасности потери устойчивости формы кожуха, особенно если компенсаторы работают на осевое сжатие. [c.23] Распределительные камеры теплообменного аппарата предназначены для распределения потока теплоносителя по трубам (см. рис. 1.9) и представляют собой обечайку с фланцами, соединенными с трубной решеткой и съемной эллиптической или плоской крышкой (см. рис. 1.4). В некоторых конструкциях крыписа приварена к цилиндрической обечайке. [c.23] Для образовання ходов теплоносителя по трубам распределительную камеру снабжают продольной перегородкой. Вариант герметизации узла соединения перегородки показан на рис. 1.4. Для аппаратов небольшого диаметра (до 800 мм) крышку распределительной камеры выполняют плоской, поскольку такие крышки дешевле и проще в изготовлении. В некоторых случаях для удобства обслуживания аппарата распределительные камеры и крышки к ним навешивают в шарнирных устройствах, закрепленных на кожухе. [c.23] Толщину стенок распределительной камеры принимают равной толщине стенки кожуха аппарата. Камеру и крышку обычно изготовляют из того же материала, что и кожух аппарата. [c.23] С увеличением длины труб и уменьшением диаметра аппарата его стоимость снижается. Наиболее дешевый теплообменный аппарат при длине труб 5—7 м. [c.24] Трубные решетки кожухотрубчатых теплообменников изготовляют из цельных стальных листов или поковок. Для аппаратов большого диаметра используют сварные трубные решетки. В этом случае сварные швы не должны пересекаться, а расстояние от кромки сварного шва до отверстий должно быть не менее 0,8 диаметра отверстия. [c.24] Схема расположения труб в трубных решетках и шаг отверстий для труб регламентируются ГОСТ 9929—82. Для теплообменников типов И и К трубы размещают в трубных решетках по вершинам равносторонних треугольников (рис. 1.23, а), а для теплообменников типов П, У и ПК — по вершинам квадратов (рис. 1.23, б) или равносторонних треугольников. При размещении труб диаметром по вершинам равносторонних треугольников обеспечивается более компактное расположение труб в трубной решетке, чем при размещении их по вершинам квадратов при одинаковом шаге 1 . Однако последняя схема имеет важное эксплуатационное преимущество она позволяет очищать трубы снаружи механическим способом, поскольку между трубами образуются сквозные ряды. При размещении по вершинам треугольников такие ряды можно получить, только увеличив шаг 1. По окружностям (рис. 1.24, в) трубы располагают лишь в кислородной аппаратуре. [c.24] Трубы соединяют с трубной решеткой стальных аппаратов развальцовкой (рис. 1.24, а, б, е), сваркой (рис. 1.24, г, д), развальцовкой со сваркой (1.25, в). Пайку и заливку металлом концов труб в решетках (рис. 1.25, ж) применяют при изготовлении теплообменников из меди и ее сплавов, а склеивание — при изготовлении аппаратов из полимерных материалов (рис. 1.25, з). [c.25] Наиболее распространенный способ крепления труб в решетке — развальцовка. Трубы вставляют в отверстия решетки с некоторым зазором, а затем обкатывают изнутри специальным инструментом, снабженным роликами (вальцовкой). При этом в стенках трубы создаются остаточные пластические деформации, а в трубной решетке — упругие деформации, благодаря чему материал решетки после развальцовки плотно сжимает концы труб. Однако при этом материал труб подвергается наклепу (металл упрочняется с частичной потерей пластичности), что может привести к растрескиванию труб. С уменьшением начального зазора между трубой и отверстием в решетке наклеп уменьшается, поэтому обычно принимают зазор 0,25 мм. Кроме этого для обеспечения качественной развальцовки и возможности замены труб необходимо, чтобы твердость материала трубной решетки превышала твердость материала труб. [c.25] Развальцовочное соединение должно быть прочным и герметичным. Прочность соединения оценивают усилием вырыва трубы из гнезда, герметичность — максимальным давлением среды, при котором ёоединение герметично. При развальцовке конец трубы должен выступать над трубной решеткой на расстояние, равное толщине 5 трубы. Для повышения прочности и герметичности соединения иногда выполняют отбортовку выступающего над решеткой конца трубы (рис. 1.25, е). [c.26] Наиболее простой способ — развальцовку (в гладких отверстиях) — применяют при относительно небольших рабочих давлениях (до 0,6 МПа). Прочность и герметичность вальцовочного соединения значительно возрастают при развальцовке в отверстиях с одной или двумя канавками глубиной около 0,5 мм. [c.26] Трубы развальцовывают обычно на глубину 1,5 т или, если толщина решетки меньше , 5с1т, на полную толщину решетки. При этом со стороны межтрубного пространства оставляют не-развальцованным поясок шириной 3 мм, чтобы не подрезать трубу кромкой решетки при развальцовке, либо на этой кромке снимают фаску. [c.26] В толстых решетках трубу развальцовывают двумя поясками один шириной 1,Ыт со стороны распределительной камеры, другой шириной 0,75 т со стороны межтрубного пространства. Это позволяет исключить проникновение среды в щель между трубой и решеткой и коррозию. [c.26] Крепление труб сваркой с развальцовкой применяют без ограничений давления и температуры теплоносителей. В этом случае сначала выполняют сварку, а затем развальцовку трубы. [c.26] Вернуться к основной статье