Трубные пучки – незаменимый элемент, используемый в конструкции кожухотрубчатых теплообменных аппаратов. Они используются для нагрева воздуха или рабочей жидкости. Являясь значимым элементом теплообменного оборудования, пучки определяют эффективность его использования, а в перспективе, даже могут способствовать увеличению его эксплуатационного срока. Трубные пучки имеют довольно простую конструкцию и представляют собой набор труб, надежно скрепленных при помощи прочного каркаса.
Материальное исполнение элементов трубного пучка выбирается в зависимости от материального исполнения теплообменного аппарата, в который он устанавливается.
Пример условного обозначения:
Пучок трубный 1000 ТП-2,5-М1/25Г-6-К-4 ТУ 3612-023-00220302-01,
где 1000 – диаметр кожуха теплообменника, мм; ТП – для теплообменника с плавающей головкой; 2,5 – условное давление в трубах и кожухе, МПа; М1 – материальное исполнение; 25Г – диаметр гладких теплообменных труб, мм; 6 – длина теплообменных труб, м; К – расположение труб по вершинам квадратов; 4 – четырехходовой по трубному пространству.
Плавающие головки теплообменных аппаратов
В кожухотрубчатых теплообменниках типа П температурные деформации кожуха и труб практически исключены, т.к. только одна трубная решетка приварена к корпусу, а другая имеет возможность свободного осевого перемещения. Подвижная трубная решетка вместе с присоединенной к ней крышкой образует «плавающую головку», которая перемещается внутри кожуха при нагревании и удлинении труб. В многоходовых теплообменниках типа П с диаметром кожуха более 1000 мм при значительном изменении температуры среды в трубном пучке устанавливают разрезные по диаметру плавающие головки для исключения коробления трубной решетки в результате неполной компенсации температурных деформаций. Крепление плавающей головки к решетке разрезным фланцем, который состоит из двух полуколец, стянутых ограничительным кольцом, позволяет легко извлекать трубный пучок из кожуха при минимальном зазоре.
Размеры и материальное исполнение плавающей головки выбирается в зависимости от параметров теплообменного аппарата, в который она устанавливается.
Трубные решетки и перегородки теплообменных аппаратов
Важнейшим элементом любого теплообменного аппарата являются трубные решетки – перфорированные диски с отверстиями для теплообменных трубок, отделяющие трубное пространство от межтрубного. В трубных решетках закрепляют блоки, трубки теплообменных аппаратов. Трубные решетки теплообменников выполняются из цельных стальных листов или поковок. Для аппаратов большого диаметра допускаются сварные трубные решетки.
Решетки являются главным конструктивным элементом теплообменника, поскольку именно они обеспечивают механическую прочность всей конструкции, поддерживая трубки в безопасном положении. Соответственно этому, решетка должна обладать повышенной сопротивляемостью коррозии и общей химической стойкостью.
Трубная решетка рассчитана на весь срок службы теплообменника. И если в случае поломки трубки возможно произвести ее замену, то в случае выхода из строя решетки замене подлежит весь аппарат. Это определяет и требования, предъявляемые к решетке. В теплообменных аппаратах с плавающей головкой одна из решеток является подвижной.
Опорные трубные поперечные перегородки предохраняют трубки пучка от провисания, а их форма служит для направления потока среды. В зависимости от конструкции и размеров теплообменного аппарата количество, геометрия и толщина перегородок может быть различной.
Материальное исполнение, геометрия и размеры трубных решеток и перегородок выбирается в зависимости от теплообменного аппарата, в который они устанавливаются, ввиду чего для заказа необходимо указывать либо условное обозначение теплообменника, либо иметь конструкторскую документацию для изготовления данных позиций.
