1.3 Описание конструкции кожухотрубчатого подогревателя

Теплообменные процессы – нагревание, охлаждение, конденсация паров, испарение жидкостей – проводятся в теплообменных аппаратах (теплообменниках). Теплообменники – аппараты предназначенные для передачи тепла от одних теплоносителей к другим.                 По способу контакта теплоносителей теплообменники могут быть поверхностными и смешения. В поверхностных теплообменниках перенос тепла от одного теплоносителя к другому происходит через стенку, а в теплообменниках смешения   при непосредственном контакте теплоносителей. Теплообменники смешения, как правило, конструктивно проще поверхностных теплообменников, однако смешение теплоносителей в химической технологии редко допустимо.

По конструкции поверхности теплообмена их можно подразделить на теплообменники из труби, из листового материала.  К теплообменникам, основу конструкции которых составляют трубы, относятся: кожухотрубчатые,типа «труба в трубе», оросительные, змеевиковые и оребренные. 

По своему назначению кожухотрубчатые теплообменники подразделяются на нагреватели, холодильники, испарители и конденсаторы. Кожухотрубчатые теплообменники могут быть вертикальные или горизонтальные. Вертикальные - более просты в эксплуатации и занимают меньшую производственную площадь.

Согласно заданию в данном проекте рассматривается конструкция кожухотрбчатого подогревателя, эскиз которого представлен на рисунке 1.2. Кожухотрубчатые теплообменники наиболее распространенные в химической технике теплообменные аппараты. Они допускают создание больших поверхностей теплообмена в одном аппарате, просты в изготовлении и надежны в работе.

К расчету принят кожухотрубчатый вертикальный теплообменник с неподвижными трубными решетками представленный на рисунке 1.2 Он состоит из цилиндрической обечайки кожуха 1, к которому с двух сторон приварены трубные решетки 2. В трубных решетках плотно закреплен пучок труб 3. К кожуху при помощи фланцев присоединены болтами 7 днища (камеры) 5. Уплотнение создается прокладками 8. Для ввода и вывода теплоносителей к кожуху и днищам приварены патрубки. Устанавливается теплообменник на опорных лапах 6. Один поток теплоносителя (раствор хлорида кальция) направляется через штуцер в нижнюю камеру, проходит по трубам и выходит через патрубок в верхней камере. Другой теплоноситель (греющий пар) вводится через верхний патрубок на кожухе в межтрубное пространство теплообменника, омывает снаружи трубы, конденсируется, и выводится через нижний патрубок.

1 – обечайка; 2 – трубная решетка; 3 – греющие трубы; 4 – штуцер;

5 – днище; 6 – опора; 7 – болтовое соединение;

8 – уплотнительная прокладка.

Рисунок 1.2 - Эскиз кожухотрубного подогревателя