Меню

Теплообменного и судового оборудования



Теплообменные аппараты

Типы теплообменных аппаратов. Теплообменные аппараты предназначены для передачи теплоты от теплоносителя с большей температурой к теплоносителю с меньшей температурой и играют важную роль в обеспечении бесперебойной, надежной экономичной работы судовых систем и систем энергетических установок.

На судах применяют рекуперативные теплообменные аппараты поверхностного типа, в которых теплоносители разделены твердыми стенками, образующими поверхность теплообмена. В некоторых случаях применяют теплообменные аппараты смесительного типа; в них теплообмен происходит при непосредственном контакте и смешении обоих теплоносителей. Судовые теплообменные аппараты должны быть просты по конструкции и надежны в эксплуатации. Применяемые материалы должны исключать возможность возникновения коррозии и эрозии. На аппараты не должны влиять разность температурных удлинений корпуса и поверхности теплообмена, а также ударные нагрузки.

По конструкции судовые теплообменники делятся на два основных типа: кожухотрубные, у которых теплообменные поверхности образуются из гладких или оребренных круглых, овальных и плоскоовальных труб, и пластинчатые — теплообменные поверхности в них образованы из плоских пластин.

Схемы наиболее распространенных кожухотрубных теплообменников приведены на рис. 3.7. Обязательными элементами этих аппаратов являются крышки, кожух, трубные доски, трубки и перегородки.


Рис. 3.7. Схемы кожухотрубных теплообменников: а — с U-об-разными трубками; б — с плавающей трубной доской; в — с подвижной трубной доской и крышкой; г — с двумя неподвижно закрепленными трубными досками; д — с подвижной трубной доской и неподвижной крышкой
1 передняя крышка; 2 — трубная доска; 3 — кожух; 4 — трубки; 5 — задняя крышка; 6 — перегородка

Пластинчатый теплообменник (рис. 3.8) состоит из неподвижной плиты 6, которая прикреплена к несущей балке 1 и стойке 4 для образования жесткой рамы. Прижимная плита 5 подвешена между стойкой и неподвижной плитой. Пакет пластин 2 сжимается между неподвижной и прижимной плитами болтами 3. Каждая пластина (рис. 3.9) снабжена прокладкой, изготовленной из различных материалов в зависимости от проводимых рабочих жидкостей, их температуры и давления. Прокладки 1 смонтированы вдоль края пластин, двойные прокладки 2 — вокруг двух из четырех угловых отверстий в пластинах.


Рис. 3.8. Пластинчатый теплообменник


Рис. 3.9. Пластина


Рис. 3.10. Схема течения жидкостей в пластинчатом теплообменнике
1 — пластина; 2,5 — вход и выход охлаждающей воды; 3,4 — выход и вход охлаждаемой жидкости

Пакет состоит из одинаковых пластин, причем каждая вторая повернута на 180°. Прокладки вокруг угловых отверстий не позволяют одной из рабочих жидкостей попадать в каждое второе пространство между пластинами. За счет этого образуется система параллельных проточных каналов, по которым протекают обе жидкости. На рис. 3.10 приведена схема течения жидкостей в пространствах между пластинами. Обычно обе жидкости проходят через пластинчатый теплообменник противотоком. Трубопроводы подсоединяются к одной неподвижной плите, что дает возможность разбить аппарат для осмотра пластин и прокладок (или заменять отдельные из них) без демонтажа трубопроводов. Модульная конструкция пластинчатого теплообменника позволяет также легко перестраивать аппарат на другую производительность или получать иную поверхность теплообмена увеличением или сокращением числа пластин.

По сравнению с кожухотрубными теплообменниками аппараты пластинчатого типа обладают рядом преимуществ. Толщина пластин, образующих теплопередающую поверхность, равняется 0,6— 0,8 мм, в то время как толщина стенок трубок кожухотрубного теплообменника достигает 1,5—3 мм. Поэтому теплопередающая поверхность аппаратов пластинчатого типа в 2—3 раза меньше. Их масса (без жидкости) в 3—4 раза меньше массы такого же по величине поверхности теплообмена кожухотрубного аппарата. Кроме того, для разборки, мойки и ремонта пластинчатого теплообменника требуется в 2—5 раз меньшая площадь. В аппарате пластинчатого типа объем жидкостей равен 2,5—5 л/м 2 , что значительно меньше, чем в кожухотрубном аппарате. Поэтому масса пластинчатого теплообменника и в рабочем состоянии меньше массы кожухотрубного.

Однако пластинчатые теплообменники не нашли широкого применения в судостроении из-за относительно высокой стоимости (пластины из дорогостоящих сплавов), больших затрат на организацию производства и сложной оснастки, применяемой для штамповки пластин, при относительно небольшом количестве требующихся теплообменников; все это в настоящее время делает их производство нерентабельным.

По назначению судовые теплообменники делятся на подогреватели и охладители (воды, топлива, масла, воздуха, пара), конденсаторы, деаэраторы, испарители и водоопреснители.

Источник

Теплообменное оборудование

  • Теплообменники с неподвижными трубными решетками
  • Теплообменники с компенсатором на кожухе
  • Теплообменник с плавающей головкой
  • Кожухотрубчатые теплообменники

Теплообменное оборудование — аппараты (или теплообменники) предназначены для осуществления передачи тепла от одной среды к другой среде. Они получили огромное распространение во многих отраслях промышленности.

Типы теплообменного оборудования

Принцип работы рекуперативного теплообменника

Существует множество типов промышленных теплообменников. Они разделяются на поверхностные (рекуперативные и регенеративные) и смесительные. Теплообменники поверхностного типа в свою очередь делятся на кожухотрубные «труба в трубе», пластинчатые, кожухопластинчатые, витые, погружные, оросительные, спиральные.

В рекуперативных теплообмен между горячим и холодным теплоносителем осуществляется через разделительную стенку и имеют самое широкое применение в судовой технике в качестве водоводяных и водомасляных охладителей, бойлеров, подогревателей топлива и пр.

Читайте также:  Магазин в уссурийске для газового оборудования

В регенеративных теплообменниках передача происходит с помощью промежуточных теплоносителей, которые нагреваются от горячего теплоносителя, а затем отдают теплоту холодному теплоносителю и применяются на производствах материалов и в газотурбинных двигателях.

Виды теплообменного оборудования

Кожухотрубные теплообменники

В кожухотрубных теплообменниках основными элементами являются: корпус, пучки труб малого диаметра, трубные решетки, патрубки, крышки, элементы компенсации напряжений. Тепло передается через стенки трубок от среды к среде, одна из которых циркулирует внутри трубок, а другая омывает их снаружи. Для повышения коэффициента теплоотдачи в кожухотрубных теплообменниках направление движения наружной среды несколько раз меняют с помощью перегородок; такой теплообменник носит название многоходового. Внутри трубок скорость движения среды и (коэффициент теплоотдачи) может быть увеличена с помощью специальных приспособлений, меняющих направление потока. В зависимости от области применения, эти теплообменники бывают горизонтальными, вертикальными или наклонными. Промышленные кожухотрубные теплообменники применяют для теплообмена и термохимических процессов между различными жидкостями, парами и газами – как без изменения и с изменением их агрегатного состояния, в качестве конденсаторов, подогревателей и испарителей.

Кожухотрубные теплообменники наиболее широко используют благодаря простоте конструкции и технологии из­готовления.

Изготовляют кожухотрубные теплообменники следующих типов: ТН – с неподвижными трубными решетками (с жестким кожухом и жестко закрепленными решетками); ТК – с температурным компенсатором на кожухе; ТП – с плавающей головкой.

Кожухотрубные теплообменники применяются в:

  • Теплоэнергетике;
  • Нефтяной промышленности;
  • Газовой промышленности;
  • Химической промышленности;
  • Пищевой промышленности.

Преимущества кожухотрубных теплообменников:

  • Самый широкий диапазон применения по рабочим параметрам;
  • Самые низкие требования к чистоте воды;
  • Более высокая стойкость к гидроударам;
  • Относительная простота конструкции.

Недостатки кожухотрубных теплообменников

  • Температурные деформации;
  • Относительно низкий коэффициент теплопередачи.

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатое теплообменное оборудование получили очень широкое распространение, благодаря компактной конструкции, возможности быстрой сборки и модернизации, простой и моментальной очистке от загрязнений.

Основными элементами, входящими в состав разборных пластинчатых теплообменников, являются рабочие пластины, разделенные резиновыми прокладками, концевые камеры с патрубками, рама и стяжные болты. Для изготовления пластин используется тонколистовая сталь (0,5-0,6мм), которая для проточной части выполняется с рифленой поверхностью, благодаря чему значительно увеличивается поверхность теплообмена и активность турбулизации потока.

Максимальная температура теплоносителя в пластинчатых разборных теплообменниках составляет около 1500С при давлении 2,5МПа. Благодаря большой поверхности теплообмена (20-30 листов) и малой толщине одного листа достигается большой коэффициент теплопередачи.

Пластинчатые теплообменники применяются в:

  • в коммунальной энергетике;
  • в теплопунктах отопления;
  • в вентиляциях и кондиционирования зданий.
  • малые площади, занимаемые теплообменным оборудованием;
  • возможность работы при малых температурных напорах (минимальная разница температур между греющей нагреваемой поверхностью);
  • медленный рост отложений;
  • низкие потери давления (снижение расхода электроэнергии на электрические насосы);
  • низкие трудозатраты (сроки) при ремонте и оборудовании.
  • сравнительно высокая себестоимость;
  • дорогостоящее оборудование для обслуживания и ЗИП;
  • квалифицированный обслуживающий персонал.

Пластинчато–ребристые теплообменники

Эти теплообменники, в отличие от кожухотрубных, относятся к числу наиболее компактных аппаратов благодаря развитой поверхности теплообмена в ограниченном объеме. Пластинчато-ребристые теплообменники выпускаются с ребрами различной конфигурации. Наиболее распространены ребристые поверхности теплообменного оборудования, образующие треугольные и прямоугольные каналы для протока теплоносителей.

Пластинчато-ребристые теплообменники широко применяют в сушильных установках, отопительных системах, как экономайзеры и аппараты воздушного охлаждения.

  • высокая эффективность теплообмена с единицы поверхности;
  • более жесткая конструкция.
  • более высокая стоимость конструкции;
  • незначительна основная поверхность теплообмена;
  • требуется металл с высоким коэффициентом теплопроводности.

Кожухопластинчатые теплообменники

Данный вид теплообменников представляет собой сварной пакет пластин, помещенный в цилиндрический корпус. Принцип действия почти такой же, как у пластинчатых теплообменников. Одна среда движется между гофрированными пластинами, а вторая среда в пространстве между пластинами и корпусом.

Давление и температура водяного пара в разборных пластинчатых теплообменниках ограничиваются материалами прокладок до 150-190 С. Материал прокладок теплообменного оборудования накладывает ограничения и на применение рабочих сред, таких как кислоты, щелочи и пр.

Кожухопластинчатые теплообменники нашли широкое применение в:

  • нефтяной промышленности;
  • химической промышленности;
  • теплопунктах отопления;
  • вентиляции и кондиционировании;
  • холодильной промышленности.
  • Надёжность;
  • Компактность;
  • Высокий коэффициент теплоотдачи;
  • Устойчивость к высоким температурам (9000С) и давлению (140 бар).

Единственным недостатком кожухопластинчатого теплообменника является невозможность разборки теплообменника по стороне пакета пластин, это пространство доступно только для безразборной мойки химическими реагентами.

Какой вид теплообменного оборудования лучше?

Эффективность отдельного вида по сравнению с другими – спорный вопрос, на который практически невозможно дать однозначный ответ. Обусловлено это тем, что разное теплообменное оборудование используется в разных отраслях и работает в разных условиях. Так же в качестве основных характеристик в разных теплообменниках называются разные параметры. Соответственно, и показатели эффективности оборудования будут зависеть от разных параметров. Установка (монтаж) и подключение теплообменника проводится также в зависимости от выполняемых им задач.

Читайте также:  Оборудование для доступной среды для инвалидов стоимость

Виды теплообменного оборудования

Преимущества наших теплообменников

К преимуществам теплообменного оборудования производства ООО НПО «Спецнефтемаш» относятся:

  • Низкая потеря давления теплообменных сред
  • Возможность теплообменного процесса потоков газов и жидкостей в любой необходимой производительности;
  • Возможность теплообмена при сильном давлении и перепадах температур;
  • Возможность осуществления теплообмена в широком диапазоне температур (от -269 до +1100°С);
  • Легкая и компактная конструкция;
  • Возможность теплообмена как в нейтральных средах, так и в агрессивных, а также в среде, содержащей твердые частицы;
  • Возможность использования теплообменного оборудования в качестве конденсаторов, испарителей и т.д.
  • Пониженная металлоемкость;
  • Доступная цена.

Стоимость промышленного теплообменного оборудования

Цена на теплообменники зависит от типа оборудования, типоразмеров, материального и климатического исполнения. Узнать точную стоимость конкретного товара можно по указанным на сайте телефонам или с помощью электронной почты marketing@snmash.ru. Также у нас имеются представительства в Пензе, Москве, Казани, Перми, Краснодаре и Тюмени, где вы всегда можете задать любые интересующие вопросы.

Как заказать теплообменники?

Наш завод занимается продажей и поставкой теплообменного оборудования по всей России. Поставка осуществляется железнодорожным либо автомобильным транспортом, в зависимости от объема и типа продукции, а также пункта назначения.

Оформить заказ можно любым удобным для вас способом:

  • посетить один из офисов компании по адресам, указанным на сайте компании;
  • позвонить по одному из указанных на сайте компании номеров телефона;
  • заполнить специальную форму (опросный лист), в которой указывается тип емкости, ее параметры, дополнительное оборудование и отправить заявку по электронной почте: marketing@snmash.ru.

Задать любые вопросы, узнать стоимость интересующей вас модели, а также получить консультацию специалиста можно также одним из перечисленных способов.

Источник

Охладители судовых двигателей

Чтобы купить охладитель от НЗТО или узнать точные цены на оборудование, звоните по телефону: +7 (800) 555-81-91 или заполните заявку на сайте.

Наши специалисты готовы предоставить полную информацию о технических характеристиках оборудования, а также оказать консультационную поддержку при выборе теплообменника, учитывая требования заказчика, а также условия эксплуатации.

Узнать стоимость охладителя

ООО «Нижегородский Завод Теплообменного Оборудования» выпускает и реализует охладители масла судовых двигателей марок ОВ и ОМ. Представленные теплообменники соответствуют современным требованиям.

Производство охладителей двигателя

Масляные охладители судовых дизелей производятся с использованием только качественных материалов, современных технологий и необходимого оборудования. Это позволяет гарантировать высокое качество всех моделей. Каждое устройство обладает оптимальным набором эксплуатационных характеристик.

Преимущества охладителей НЗТО:

  • Низкая стоимость, которая достигается за счёт улучшения массогабаритных характеристик, оптимизации производственных издержек и высокотехнологичности производства.
  • Надёжность. НЗТО даёт гарантию на своё оборудование от 1 года
  • Износостойкость. Устойчивость к коррозии. Длительный срок эксплуатации – 20 лет и более.
  • Высокие эксплуатационные характеристики. Низкая интенсивность накопления отложений, повышенный коэффициент теплоотдачи и пониженное гидравлическое сопротивление
  • Гибкие сроки изготовления и доставки (от 1 дня)

Основные достоинства охладителей судовых дизелей

  1. Низкая стоимость. Она достигается благодаря улучшению массогабаритных характеристик, наличию высокотехнологичного производства, грамотной оптимизации производственных издержек.
  2. Надежность. «НЗТО» предоставляет гарантию на оборудование от 1 года.
  3. Износостойкость и длительный срок службы. Представленное оборудование может эксплуатироваться на протяжении 20 и более лет. Оно демонстрирует стойкость к коррозии и иным воздействиям.
  4. Высокие эксплуатационные характеристики. Реализуемые охладители двигателя марки ОМ являются теплообменниками, которые отличаются повышенным коэффициентом теплоотдачи, низкой интенсивностью накопления отложений и повышенным гидравлическим сопротивлением.

Мы производим охладители для следующих марок дизелей:

  • 6(8)Ч 23/30
  • 6Ч18/22
  • 6ЧН18/22
  • 3Д6
  • 3Д12
  • 7Д12
  • Г-60 (Г-70, Г-72, Г-74)
  • NVD26
  • NVD36
  • NVD48
  • «Шкода» 275
  • 6VDS26/20
  • 4ВД 12/14,5
  • Д 49
  • ОМ Д30/50
  • ОВМ 220.300 (для ЯМЗ 238)
  • ОВ 4Ч 10,5/13 и другие.

Наши специалисты готовы предоставить полную информацию о технических характеристиках оборудования, а также оказать консультационную поддержку при выборе подогревателя, учитывая требования заказчика, а также условия эксплуатации.

Чтобы купить охладитель от НЗТО или узнать точные цены на оборудование, звоните по телефону: +7 (800) 555-81-91 или заполните заявку на сайте.

Наши специалисты готовы предоставить полную информацию о технических характеристиках оборудования, а также оказать консультационную поддержку при выборе теплообменника, учитывая требования заказчика, а также условия эксплуатации.

Источник

Судовые теплообменные аппараты

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 01.12.2017 2017-12-01

Статья просмотрена: 926 раз

Библиографическое описание:

Геворгян, Н. Г. Судовые теплообменные аппараты / Н. Г. Геворгян, К. Н. Михайлова, М. Д. Потёмкина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 48 (182). — С. 24-26. — URL: https://moluch.ru/archive/182/46787/ (дата обращения: 28.06.2021).

Развитие судовых энергетических установок, увеличение их мощности, долговечности и надёжности обуславливает создание простых, надёжных, эффективных в изготовлении и эксплуатации судовых теплообменных аппаратов, которые являются неотъемлемой частью энергетических установок.

Теплообменные аппараты (ТА) — устройства, в которых осуществляется процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому. Вследствие чего, теплообменные аппараты получили широкое распространение в разных отраслях.

Читайте также:  Закон об опасном оборудовании

К характерным дефектам теплообменных аппаратов относят:

1) эрозионное изнашивание поверхностей и коррозионные разрушения;

2) образование накипи и отложений в трубах;

3) нарушения плотности в местах соединения трубок с трубными решётками;

Основные Эксплуатационные требования — это надёжность аппаратов в течение заданного срока и простота обслуживания в судовых условиях.

По принципу работы теплообменные аппараты подразделяются на поверхностные, где передача тепла происходит через твёрдую стенку, и смесительные, где теплоносители контактируют непосредственно. Поверхностные теплообменные аппараты подразделяются на рекуперативные и регенеративные. Рекуперативные теплообменные аппараты так же классифицируются:

1) по назначению: подогреватели и охладители, испарители и конденсаторы;

2) по числу ходов: одноходовые и многоходовые;

3) по роду рабочих сред: пар-жидкость, жидкость-жидкость, газ-жидкость, газ-газ;

4) по направлению потока рабочих сред: прямоточные, противоточные, перекрёстного тока;

5) по поверхности теплообмена: змеевиковые, пластинчатые, двухтрубные типа «труба в трубе», пластинчатые и др.

По назначению судовые подогреватели (испарители) и охладители (конденсаторы) жидкостей можно подразделить на:

1) Энергетические — применяют в системах подогрева топлива, для подогрева питательной воды в конденсатно-питательных системах и в системах охлаждения воды и масла главных двигателей;

2) Вспомогательные — используют в судовых системах и вспомогательных установках для охлаждения (подогрева) воды или вязких жидкостей;

3) Бытовые — применяют в системах отопления судовых помещений, кондиционирования воздуха и в санитарно-бытовых системах.

Так как смесительные теплообменные аппараты редко используются на судах, я не стал их рассматривать в данной статье.

Основными на судах являются рекуперативные теплообменные аппараты поверхностного типа, а именно кожухотрубные и пластинчатые.

Рекуперативный ТА — это теплообменный аппарат, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, теплообмен между ними происходит через стенку.

Кожухотрубный теплообменный аппарат состоит из пучка труб, который размещён в собственной камере, и кожуха, который сварен из листа 4 мм и более. Принцип работы основан на том, что движение рабочих сред осуществляется по разным кожухам, а сам процесс теплообмена происходит в пространстве между ними.

К достоинствам нужно отнести: износостойкость, устойчивость к гидравлическим ударам (гидравлический удар — скачок давления в системе, заполненной жидкостью, вызванный быстрым изменением скорости потока этой жидкости), ремонтопригодность, долговечность, невысокую цену. К недостаткам стоит отнести большие массогабаритные характеристики, пониженный коэффициент теплопередачи по сравнению с пластинчатыми.

Основные параметры кожухотрубных теплообменных аппаратов (с плавающей головкой):

‒ Температура теплообменивающих сред варьируется от -70̊ С до +450̊ С

‒ Поверхность теплообмена — 10–1246 м 2

‒ Давление в трубном пространстве — 1,6 МПа — 7,845 МПа

‒ Материал трубного пучка: углеродистая и нержавеющая стали, латунь, медь и др.

Рис. 1. Кожухотрубный теплообменный аппарат

В судовой технике также широко применяются разборные пластинчатые теплообменные аппараты. Они состоят из набора пластин на горизонтальных штангах, закреплённых в стойках. Пластины изготавливаются из коррозионно-стойких сплавов толщиной 0,4–1,0 мм методом холодной штамповки. Пластины группируются в пакеты, образуя ходы для сред. Направление движения потоков в аппарате может быть прямоточное, противоточное или комбинированное. При этом сами потоки движутся в изолированных одна от другой системах щелевидных каналов. Ширина каналов и их герметичность обеспечивается за счёт резиновых уплотнительных прокладок.

К достоинствам следует отнести: малые массогабаритные характеристики, не требуется специальный фундамент для установки, не чувствителен к вибрации, лучшая теплопередача, возможно изменение площади поверхности теплообмена. Недостатком пластинчатого теплообменного аппарата является гидравлические потери, по причине чего скорость воды в каналах не должна превышать 0,4 м/с, а так же дороговизна производства.

Основные параметры пластинчатых теплообменных аппаратов:

‒ Материал пластин: титан, тонколистовые стали (AISI304, AISI316), 254SMO, Hastelloy и др.

‒ Поверхность теплообмена одного аппарата может колебаться от 0,1м 2 до 2100м 2 в зависимости от назначения

‒ Температура в пластинах не превышает 180̊ С

‒ Давление в пластинах не превышает 2,45 МПа

Рассмотрим пример теплообменного аппарата.

На двухконтурных ядерных энергетических установках в паропроизводящей установке используется кожухотрубный теплообменный аппарат — парогенератор. Парогенератор — устройство для получения пара определённых параметров. Так как в данных теплообменных аппаратах важна надёжность в качестве материала для трубной системы (в которой происходит парообразование) используется, в основном, сплав на основе титана, а именно 15Х2МФА. В ней содержится 0,12 % C, 2,8 %Cr, 0,8 % Mo и 0,2 % V. Сплавы на основе титана не склонны к межкристаллитной коррозии, общей коррозии подвержены даже меньше, чем нержавеющие стали.

На основании вышеизложенных аргументов можно сделать вывод, что кожухотрубные теплообменные аппараты надёжнее и экономически выгоднее, чем пластинчатые, но по некоторым техническим характеристикам уступают пластинчатым теплообменным аппаратам.

Источник