Теплообменный аппарат типа «труба в трубе». Устройство, методика инженерного расчета.

6. Теплообменный аппарат типа «труба в трубе». Устройство, методика инженерного расчета.

Теплообменник типа труба в трубе, принцип работы которого основан на постоянном контакте теплоносителя с обрабатываемой жидкостью, используется в технологических системах для нагревания или охлаждения теплоносителя с небольшой поверхностью теплообмена на предприятиях газовой, нефтяной, нефтехимической и химической промышленности.Применяются теплообменники с такой конструкцией и в пищевой промышленности, например, в виноделии и при производстве молочных продуктов.

Внутренние трубы с меньшим диаметром последовательно соединены друг с другом дугами в полуокружность (переходными каналами), которые крепятся фланцевым соединением. Соединение наружных труб выполняется специальными патрубками, позволяющими продукту свободно перемещаться по секции. Величина элементов труб и их количество в одном звене может быть различным, что определяется в первую очередь необходимой производительностью теплообменника.

Расчет теплообменника

Теплообменный аппарат проектируется на основании:

Теплового расчета с определением площадей поверхности теплообменника,

Конструктивного расчета основных геометрических параметров агрегата и его узлов, Гидравлического расчета, определяющего потерю напора, Расчета тепловой изоляции оборудования, Подсчета экономической эффективности.

При расчете агрегата принимается во внимание основное его назначение – обмен тепловыми параметрами теплоносителя и обрабатываемой среды. На основе физических свойств теплоносителей выполняется расчет теплообменника труба в трубе с учетом различных характеристик агрегата и системы в целом. Для этого оцениваются следующие параметры:

уровень тепловых потерь, технологическая и тепловая схема, совокупность сопутствующих факторов, устанавливается расход теплоносителя,

определяются величины начальной и конечной температуры, определяется тепловая нагрузка, составляется баланс работоспособности системы.

Кроме этого необходимо учитывать степень агрессивного воздействия среды на материал, из которого изготавливается теплообменник, токсичность и физико-химические свойства. Важной частью расчета является определение направления движения теплоносителя.