Vaippa- ja putkilämmönvaihtimien rakenne ja tyypit

Vaippa- ja putkilämmönvaihdin koostuu vaipasta, lämmönsiirtoputkinipusta, putkilevystä, ohjauslevystä (välilevy) ja putkikotelosta. Kuori on enimmäkseen lieriömäinen, ja sen sisällä on putkinippu, ja putkinipun kaksi päätä on kiinnitetty putkilevyyn.
Lämmönvaihtoon käytetään kahdenlaisia ​​nesteitä, kuumia ja kylmiä. Yksi virtaa putken sisällä ja sitä kutsutaan putken puoleiseksi nesteeksi; Toista nestetyyppiä, joka virtaa putken ulkopuolella, kutsutaan kuoripuolen nesteeksi. Putken ulkopuolella olevan nesteen lämmönsiirtokertoimen parantamiseksi vaipan sisään asennetaan yleensä useita ohjauslevyjä.
Ohjain voi lisätä vaipan puoleisen nesteen nopeutta, pakottamalla nesteen kulkemaan nipun läpi sivusuunnassa useita kertoja määritellyn reitin mukaisesti ja lisäämällä nesteen turbulenssin astetta.
Siksi, kun putkinipun ja vaipan välinen lämpötilaero ylittää 50 astetta, on ryhdyttävä asianmukaisiin kompensointitoimenpiteisiin lämpörasituksen poistamiseksi tai vähentämiseksi. Hyvitystoimenpiteiden mukaan vaippa- ja putkilämmönvaihtimet voidaan jakaa seuraaviin päätyyppeihin:
① Kiinteän putkilevylämmönvaihdinnipun molemmissa päissä olevat putkilevyt on integroitu vaippaan, rakenteeltaan yksinkertainen, mutta soveltuu vain lämmönvaihtotoimintoihin, kun kylmän ja kuuman nesteen välinen lämpötilaero ei ole suuri ja vaipan puoli on ei vaadi mekaanista puhdistusta. Kun lämpötilaero on hieman suuri ja vaipan sivupaine ei ole liian korkea, voidaan kuoreen asentaa elastinen kompensointirengas lämpörasituksen vähentämiseksi.
② Kelluvan pään lämmönvaihdinnipun toisessa päässä oleva putkilevy voi kellua vapaasti, mikä eliminoi lämpörasituksen kokonaan; Ja koko nippu voidaan irrottaa kuoresta helppoa mekaanista puhdistusta ja huoltoa varten. Kelluvilla lämmönvaihtimilla on laaja valikoima sovelluksia, mutta niiden rakenteet ovat suhteellisen monimutkaisia ​​ja niiden kustannukset ovat korkeat.
③ Jokainen U-muotoisen putkilämmönvaihtimen lämmönvaihtoputki on taivutettu U-muotoon, ja molemmat päät on kiinnitetty saman putkilevyn ylä- ja alaosaan ja jaettu tulo- ja poistokammioihin putkilaatikon sisällä olevilla väliseinillä. . Tämäntyyppinen lämmönvaihdin eliminoi täysin lämpörasituksen ja on rakenteeltaan yksinkertaisempi kuin kelluva päätyyppi, mutta putken puolta ei ole helppo puhdistaa.
④ Pakatun laatikkolämmönvaihtimen rakenteellinen ominaisuus on, että vain yksi putkilevyn pää on kiinteästi liitetty vaippaan ja toinen pää on suljettu pakkauslaatikolla. Putkinippu voi laajeta ja supistua vapaasti ilman, että vaipan seinämän ja putken seinämän välisestä lämpötilaerosta aiheutuu lämpörasitusta.
Pakatun laatikkolämmönvaihtimen etuja ovat, että sen rakenne on yksinkertaisempi kuin kelluvan pään lämmönvaihtimen, se on helpompi valmistaa, kuluttaa vähemmän materiaaleja ja on alhaisempi; Putkinippu voidaan irrottaa kuoresta ja putkien sisäpuoli ja väli voidaan puhdistaa, mikä tekee ylläpidosta helppoa. Sen haittapuoli on, että tiivistepesän paineenkestävyys ei ole korkea, yleensä alle 4.{1}}MPa;
Kuoripuolen väliaine voi vuotaa pakkauslaatikon läpi, eikä se sovellu syttyville, räjähdysherkille, myrkyllisille ja arvokkaille väliaineille. Pakattu laatikkolämmönvaihdin soveltuu tilanteisiin, joissa putken ja vaipan seinämien välillä on suuri lämpötilaero tai joissa väliaine on altis hilseilylle, mikä vaatii jatkuvaa puhdistusta ja matalaa painetta.
⑤ Kattilan lämmönvaihtimen rakenteellisena ominaisuutena on tarjota sopiva haihdutustila vaipan yläosaan, samalla kun se toimii höyrykammiona.
Putkinippu voi olla kiinteä putkilevy, kelluva pää tai U-muotoinen putki. Kattilatyyppinen lämmönvaihdin on helppo puhdistaa ja huoltaa, se kestää epäpuhtaita ja hilseileviä aineita ja kestää korkeita lämpötiloja ja paineita. Se soveltuu nestehöyryn lämmönvaihtoon ja sitä voidaan käyttää hukkalämpökattilan yksinkertaisimpana rakenteena.