Общая характеристика.

Материал узлов КТА – углеродистая и коррозионно–стойкая сталь, латунь, алюминиево–магниевые сплавы.

При изготовлении теплопередающих поверхностей КТА чаще всего используют гладкие прямые каналы круглой формы, т. е. круглые трубы, прежде всего из– за максимальной простоты технологии производства аппаратов.

Кроме того, гладкие круглые трубы по сравнению с трубами другой формы обладают минимальным гидравлическим сопротивлением при одинаковых эквивалентных живых сечениях канала. Это способствует минимизации затрат мощности на прокачку теплоносителей. При работе под давлением такие каналы имеют максимальную прочность по сравнению с другими каналами. Этим объясняется широкое применение гладкотрубных поверхностей в рекуперативных теплообменных аппаратах. С другой стороны из– за гладкой поверхности канала происходить минимальная турбулизация среды. Поэтому коэффициент теплоотдачи также минимален, что является ухудшающим событием. Таким образом, для каждого конкретного случая обоснованный выбор перечисленных конструктивных факторов – задача чисто оптимизационная.

В КТА различных технических систем, например, в конденсаторах паровых турбин, водоподогревателях тепловых электростанций и тепловых сетей обычно применяют трубы c внутренним диаметром не менее 12 мм (для удобства чистки поверхностей) и не более 38 мм, так как при увеличении диаметра труб значительно снижается компактность теплообменного аппарата и возрастает его металлоемкость. Длина трубного пучка колеблется от 0,5 до 5–6 м. Толщина стенки труб - от 0,5 до 2,5 мм.

Кожухотрубчатые аппараты выполняют с горизонтальным и вертикальным расположением корпуса. Обычно корпус располагают горизонтально в аппаратах типа жидкость–жидкость и реже газ–жидкость, пар–жидкость. Вертикальные теплообменные аппараты более просты в эксплуатации и занимают меньшую производственную площадь.

Кожухотрубные аппараты вертикального типа могут выполняться с тремя трубными системами: прямотрубной, U – образной и спиральновитой.

В межтрубном пространстве при течении жидкости или неконденсирующихся газов для организованного эффективного поперечного обтекания трубного пучка, обеспечивающего более высокие значения коэффициента теплоотдачи, устанавливают поперечные перегородки различной формы.

При течении в межтрубном пространстве конденсирующегося газа (пара) благодаря поперечным перегородкам формируется более равномерная раздача пара на трубный пучок и достигается натекание теплоносителя на трубы параллельными струями. Подвод пара (газа) осуществляется с верхней образующей, отвод конденсата - снизу. Поперечные перегородки устанавливаются чаще, чем в аппарате жидкость–жидкость.