Кожухотрубный теплообменник с неподвижными трубными решетками

Кожухотрубный теплообменник с неподвижными трубными решетками

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

Выполнил: студент гр.ОНГ-10-1 ____________ /Судницин Е.О./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Дата: __________________

Проверил: Ассистент ____________ /Романова Н.А./

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

Лабораторная работа № 2, 2а.

Кожухотрубный теплообменник с неподвижными трубными решетками.

Цель работы:

1. Изучение устройства кожухотрубного теплообменника.
2. Определить средний температурный напор для двухходового и четырехходового теплообменников.
3. Определение коэффициентов теплопередачи для двухходового и четырехходовоготеплообменников.
4. Определение коэффициентов теплоотдачи для двухходового и четырехходового теплообменников.

Кожухотрубные теплообменники. Этот тип теплообменников является одним из наиболее распространенных. Кожухотрубные теплообменники состоят из пучка труб, концы которых закреплены в специальных трубных решетках путем развальцовки, сварки, пайки, а иногда на сальниках. Пучок труб расположен внутри общего кожуха, причем один из теплоносителей движется по трубам, а другой в пространстве между кожухом и трубами ( межтрубное пространство). Применяются одноходовые теплообменники, в которых теплоноситель движется параллельно по всем трубам и многоходовые работающие при смешанном токе теплоносителей. Эти теплообменники применяются для повышения скорости теплоносителя при их движении в трубах.

По конструкции различают теплообменники с неподвижными трубными решетками, в которых обе решетки жестко прикреплены к корпусу и трубы не могут свободно удлиняться, и теплообменники с компенсирующими устройствами, в которых трубы могут свободно удлиняться.

В теплообменниках с неподвижными трубными решетками при различном тепловом удлинении труб и кожуха возникают температурные напряжения; поэтому такие теплообменники применяют при небольшой ( до 50 градусах С) разности температур между трубами и кожухом.

Компенсация неодинакового удлинения труб и кожуха достигается установкой линзового компенсатора, устройством подвижной трубной решетки, применением U – образных труб, а также с сальниковым компенсатором (рис. 1).

Рис.1 Кожухотрубные теплообменники с компенсирующими устройствами:

а - теплообменник с линзовым компенсатором (полужесткая конструкция); б - аппарат с плавающей головкой; в - аппарат с U-образными трубами; 1 - кожухи; 2 - трубы; 3 - линзо­вый компенсатор; 4 - плавающая головка; I и II – теплоносители.

Кожухотрубные теплообменники выполняют одноходовыми, в которых жидкость движется параллельно по всем трубам, и многоходовыми, в которых пучок труб разделен на несколько секций (ходов), причем жидкость протекает последовательно по всем ходам ( См рис.2)

Рис. 2 Многоходовые теплообменники по трубному пространству

а - двухходовый теплообменник; б - четырехходовый теплообменник;

1 - крышки; 2 - пере­городки в крышках; I и II - теплоносители

Кожухотрубные теплообменники одноходовые и многоходовые по межтрубному пространству (См. рис.3)

Рис. 3. Схема многоходового (по межтрубному пространству) кожухотрубного теплообменника:

1 - кожух; 2 - перегородки; I и II - теплоносители

Аппараты, в которых одна из трубных решеток не прикреплена к кожуху и имеет свободное осевое перемещение, называют теплообменниками с «плавающей» головкой.

Достоинством кожухотрубных теплообменников являются: 1. компактность; 2. небольшой расход металла; 3. легкость очистки труб изнутри ( за исключением U- образных теплообменников).

Недостатком таких теплообменников являются: 1. трудность пропускания теплоносителей с большими скоростями; 2. трудность очистки межтрубного пространства и малая доступность для его осмотра и ремонта; 3. трудность изготовления из материалов, не допускающих развальцовки и сварки ( чугун и др.).

В лабораторной работе применяется кожухотрубный теплообменник, выполненный из нержавеющих труб. Труба по ГОСТ 9941-81 бесшовная горячедеформированная из коррозионностойкой стали 04Х18Н10 диаметром 11х1, L=630мм. Общее количество трубок n =76шт.

Константы воды, применяемые при проведении эксперимента:

Вязкость ………………

Теплопроводность …...

Удельная теплоемкость

Коэф. объемного расширения

Плотность ……………

Порядок проведения работы:

1. Настроить подачу горячей воды в межтрубное пространство двухходового теплообменника. Отрегулировать расход воды по счетчику в количестве G
2. Настроить подачу холодной воды в трубное пространство двухходового теплообменника. Отрегулировать расход холодной воды по ротаметру ТО301 g л/час.
3. Произвести замеры температур на входе и выходе в теплообменник холодного и горячего теплоносителей. t1, t2, T1,T2.

Все параметры производимых замеров занести в таблицу.

1. Произвести смену прокладок в головках теплообменника для получения четырехходового теплообменника.
2. Настроить подачу горячей и холодной воды в полученный четырехходовой теплообменник соответственно параметрам предыдущего опыта.
3. Произвести замеры температур и занести все полученные параметры в таблицу.

Таблица

№ эксперимента	темпер. гор. воды на входе в теплообменник, оС	темпер. гор. воды на выходе из теплообменника, оС	темпер. хол. воды на входе в теплообменник, оС	Расход холодной воды	темпер. хол. воды на выходе из теплообменника, оС	Расход горячей воды
				130 л/час		198 л/час
				130 л/час		198 л/час

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 1709; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!