Теплообмінники є незамінним обладнанням у різноманітних промислових процесах, системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (огляд) та інших галузях. Одним із найпоширеніших і ефективних типів теплообмінників є кожухотрубний теплообмінник. У цій статті ми детально розглянемо принцип роботи, конструкцію, переваги та сфери застосування кожухотрубних теплообмінників.

Принцип роботи кожухотрубних теплообмінників

Кожухотрубний теплообмінник складається з циліндричного корпусу (кожуха), усередині якого розташований пучок труб. Одна рідина (холодна або гаряча) протікає всерединою труб, а інша рідина (теплоносій або охолоджувач) рухається у просторі між кожухом і трубами. Тепло передається від однієї рідини до іншої через стінки труб.

Теплообмін у кожухотрубних теплообмінниках відбувається внаслідок різниці температур між двома рідинами. Коли гаряча рідина протікає через труби, вона віддає тепло навколишнім трубам і холодної рідини, яка рухається у просторі між кожухом і трубами. Цей процес теплообміну триває доти, доки температури двох рідин не вирівняються.

Конструкція кожухотрубних теплообмінників

Типова конструкція кожухотрубного теплообмінника включає в себе такі основні компоненти:

• Кожух: Циліндричний корпус, який містить весь теплообмінник.
• Труби: Пучок труб, по яких протікає одна з рідин.
• Трубові пластини: Листи, в яких закріплені труби.
• Перегородки: Пластини або трубки, які направляють потік рідини в кожусі.
• Фланці: З’єднання, які забезпечують герметичність і доступ до внутрішньої частини теплообмінника.

Переваги кожухотрубних теплообмінників

Кожухотрубні теплообмінники мають ряд переваг, які роблять їх популярним вибором у різних галузях:

• Висока ефективність теплообміну: Велика площа контакту між рідинами забезпечує високу ефективність передачі тепла.
• Простота конструкції: Відносно проста конструкція забезпечує простоту обслуговування та ремонту.
• Широкий діапазон робочих температур і тисків: Кожухотрубні теплообмінники можуть працювати в широкому діапазоні температур і тисків, що робить їх придатними для різних застосувань.
• Можливість використання різних матеріалів: Можливість виготовляти кожухи, труби та інші компоненти з різних матеріалів, таких як сталь, мідь, титан, дозволяє адаптувати теплообмінник до конкретних вимог застосування.

Сфери застосування кожухотрубних теплообмінників

Кожухотрубні теплообмінники мають широкий спектр застосувань у різних галузях промисловості, включаючи:

• Нафтохімічна промисловість: Охолодження та нагрівання процесів, конденсація.
• Енергетика: Конденсація відпрацьованої пари в теплових електростанціях.
• Харчова промисловість: Пастеризація та стерилізація продуктів харчування, нагрівання та охолодження рідин.
• Фармацевтична промисловість: Охолодження та нагрівання реакційних судин, конденсація.
• ОВКВ-системи: Нагрівання та охолодження повітря у системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря.
• Металургія: Охолодження прокатних станів, нагрівання та охолодження розплавленого металу.

Висновок

Кожухотрубні теплообмінники є універсальними та ефективними пристроями, які широко використовуються в різних галузях промисловості. Їх простота конструкції, висока ефективність теплообміну та можливість використання різних матеріалів роблять їх ідеальним вибором для широкого спектра застосувань, де потрібна передача тепла між двома рідинами. Розуміння принципу роботи, конструкції та переваг кожухотрубних теплообмінників є важливим для правильного підбору та використання цього обладнання у різноманітних промислових процесах.