Условные обозначения теплообменных аппаратов. Рекомендации по выбору

Кожухотрубчатые теплообменные аппараты с неподвижными трубными решетками и с поперечными перегородками в межтрубном пространстве, применяемые в химической, нефтяной и других отраслях промышленности, обозначаются индексами и классифицируются:

– по назначению (первая буква индекса): Т – теплообменники; Х – холодильники; К – конденсаторы; И – испарители;

– по конструкции (вторая буква индекса) – Н – с неподвижными трубными решетками; К – с температурным компенсатором на кожухе; П – с плавающей головкой; У – с U-образными трубами; ПК – с плавающей головкой и компенсатором на ней;

– по расположению (третья буква индекса): Г – горизонтальные; В – вертикальные [5].

Примеры условных обозначений теплообменных аппаратов:

– теплообменник с неподвижными трубными решетками горизонтальный:

ГОСТ 15122-79.

Обозначения в числителе: 325 – диаметр кожуха, мм (диапазон от 159 до 1200 мм); ТНГ – теплообменник с неподвижными трубными решетками, горизонтальный; I – исполнение с неразъемными распределительными камерами (исполнение II – с распределительными камерами, имеющими съемные крышки); 1,6 – условное давление, МПа (ряд: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0); Б9 – материальное исполнение по ГОСТ 15122-79.

Обозначения в знаменателе: 20 – наружный диаметр теплообменных труб в мм (ряд: 16, 20, 25, 38, 57); Г – гладкие трубки (Н – трубы с накаткой); 6 – длина труб, м (ряд: 1, 1,5, 2, 3, 4, 6, 9); 4 – число ходов по трубному пространству (ряд: 1, 2, 4, 6);

– теплообменник с плавающей головкой:

600 ТП-1,6-М1/20-6-2-У-И пo TУ 3612-023-00220302-01,

где 600 – диаметр кожуха, мм; ТП – теплообменник с плавающей головкой, 1,6 – давление в кожухе, МПа; М1 – материальное исполнения; 20 – диаметр теплообменных труб, мм; 6 – длина труб, м; 2 – двухходовой; У – климатическое исполнение; И – с деталями для крепления изоляции;

– конденсатор с неподвижными трубными решетками:

1400 КНГ-0,6-2,5-М12/25Г-6-6-У-И ТУ 3612-024-00220302-02,

где 1400 – диаметр кожуха, мм; КНГ – конденсатор с неподвижными трубными решетками, горизонтальный; 0,6 – условное давление в трубах, МПа; 2,5 – условное давление в кожухе, МПа; М12 – материальное исполнение; 25Г – диаметр гладких теплообменных труб, мм; 6 – длина теплообменных труб, м; 6 – шестиходовой по трубному пространству; У – климатическое исполнение; И – с деталями для крепления изоляции;

– испаритель с неподвижными трубными решетками:

600 ИН-2-1,0-4,0-М8/25Г-6-У-И ТУ 3612-024-00220302-02,

где 600 – диаметр кожуха, мм; ИН – испаритель с неподвижными трубными решетками; 2 – конструктивное исполнение; 1,0 – условное давление в трубах, МПа; 4,0 – условное давление в кожухе, МПа; М8 – материальное исполнение; 25Г – диаметр гладких теплообменных труб, мм; 6 – длина теплообменных труб, м; У – климатическое исполнение; И – с деталями для крепления изоляции.

Широкая номенклатура теплообменников по типам, размерам, параметрам и материалам позволяет выбрать аппарат, оптимальный по размерам и материалам для конкретных условий теплообмена. Выбор конструкции аппарата для определенных условий теплообменного процесса зависит в основном от эрудиции и интуиции конструктора. Однако существуют рекомендации общего характера, которыми можно руководствоваться при выборе конструкции теплообменника и схемы движения в нем теплоносителей:

– при высоком давлении теплоносителей предпочтительнее трубчатые теплообменники; при этом в трубное пространство желательно направить теплоноситель с более высоким давлением, поскольку из-за малого диаметра трубы могут выдержать большее давление, чем корпус;

– коррозионный теплоноситель в трубчатых теплообменниках целесообразно направлять по трубам, так как в этом случае при коррозионном изнашивании не требуется замена корпуса теплообменника;

– при использовании коррозионноагрессивных теплоносителей предпочтительнее теплообменные аппараты из полимерных материалов, например фторопласта и его сополимеров, обладающих уникальной коррозионной стойкостью;

– если один из теплоносителей загрязнен или дает отложения, то це­лесообразно направлять его с той стороны теплообмена, которая более доступна для очистки (в змеевиковых теплообменниках это наружная поверхность труб, в кожухотрубчатых – внутренняя);

– для улучшения теплообмена не всегда требуется увеличение скорости теплоносителя, например, при конденсации паров для улучшения теплообмена необходимо обеспечить хороший отвод конденсата с теплообменной поверхности, для чего следует подобрать аппарат соответствующей конструкции;

– аппараты должны обладать достаточной прочностью и иметь возможно малые габаритные размеры. При конструировании необходимо находить оптимальные решения, учитывающие требования обеспечения возможности разборки рабочей части аппарата и герметичности системы каналов, возможно высоких коэффициентов теплопередачи за счет повышения скорости движения рабочей среды при минимальных гидравлических потерях в аппарате;

– режим работы теплообменного аппарата и скорость движения теплоносителей необходимо выбирать таким образом, чтобы отложение загрязнений на стенках происходило возможно медленнее. Например, если охлаждающая вода отводится при температуре от 45 до 50 ^оС, то на стенках теплообменного аппарата интенсивно осаждаются растворенные в воде соли;

– вертикальные теплообменники более просты в эксплуатации и занимают меньшую площадь. Горизонтальные теплообменники изготавливают обычно многоходовыми, и работают они при больших скоростях сред для сведения к минимуму расслоения жидкостей вследствие разности их температур и плотностей. Многоходовые теплообменники целесообразно использовать для процессов теплообмена при высоких тепловых нагрузках [3].