ШКІРСЬКОТРУБНІ ТЕПЛООБМІННИКИ
Кожухотрубні теплообмінні апарати відрізняються від секційних великою кількістю трубок у трубному пучку, яке зазвичай становить від сотень до тисяч. У зв’язку з цим кожухотрубні теплообмінники компактніші за секційні, тобто. в одиниці об’єму такого апарату розміщується велика поверхня теплообміну. Крім того, конструкція кожухотрубних теплообмінників дозволяє створювати різні схеми руху теплоносіїв.
Кожухотрубні теплообмінні апарати можуть бути використані для будь-якої комбінації теплоносіїв: рідина – рідина, газ – рідина, газ – газ. Спільним для всіх кожухотрубних теплообмінників є наявність великої кількості труб (трубного пучка), кінці яких герметично укріплені в отворах трубних дощок (решіток), та наявність загального кожуха, що охоплює трубний пучок зовні. Зазвичай у промислових кожухотрубних теплообмінниках використовують труби з внутрішнім діаметром не менше 12 і не більше 38 мм. Нижнє обмеження обумовлене зручністю очищення внутрішньої поверхні труб, верхнє – зниженням питомої площі поверхні теплообмінника.
Можлива довжина трубного пучка зазвичай становить 0,9…6 м, товщина стінок труб – 0,5…2,5 мм. Труби діаметром менше 12 мм використовують у тих випадках, коли немає небезпеки забруднення їхньої внутрішньої поверхні і коли необхідно збільшити компактність теплообмінника.
Теплоносії, здатні забруднювати поверхню теплообміну, направляють у порожнини труб трубного пучка, оскільки вони доступні для механічного очищення.
У кожухотрубних теплообмінниках досягаються досить великі відношення площі поверхні теплообміну до об’єму та маси. Розміри поверхні теплообміну можна легко варіювати в широких межах.
Труби є основним елементом, що забезпечує теплопередачу між теплоносієм, що протікає всередині труб і міжтрубному просторі. Труби можуть бути гладкими, або з невисокими ребрами зовні. У разі зовнішній діаметр ребра вибирається трохи менше, ніж зовнішній діаметр неоребренных кінців труб, що дозволяє вставляти оребренные труби через отвори трубної дошці.
Труби закріплюються в трубних дошках кожному кінці (крім U—образных труб, які закріплюються лише у одній трубної дошці). Труби або розвальцьовуються у трубній дошці, або приварюються до них зовні.
Трубна дошка є металевим диском, в якому є отвори для труб з елементами ущільнень.
Кожух має вигляд циліндра, всередині якого вміщені труби та циркулює теплоносій. Він зазвичай виготовляється вальцюванням металевого листа відповідного розміру та зварюванням поздовжнім швом. Кожух малого діаметра (до 0,6 м) можна виготовити із труби, обрізавши її до бажаної довжини.
Теплоносій надходить у кожух через вхідний патрубок і видаляється через вихідний. Найчастіше патрубки виготовляються із стандартних труб, які приварюються до кожуха. У тих випадках, коли в міжтрубний простір подається двофазний потік або насичена пара, всередині кожуха за вхідним патрубком можуть бути встановлені відбивні пластини, що мають трохи більші розміри, ніж переріз самого патрубка. Це захищає зону трубного пучка, яку закінчується вхідний потік пари, від абразивного зносу.
