Принцип работы и условия эксплуатации пароводяных теплообменников

Компания Венторг является производителем и поставщиком пароводяных подогревателей , так же называемых кожухотрубными теплообменниками. Мы производим две серии устройств: ПП1 и ПП2. На этой странице вы можете купить пароводяные подогреватели по цене от 56 708 рублей в один клик по кнопке «оставить заявку». Цены всех производимых нами моделей теплообменников ПП приведены в сводной таблице.
На все распространяется гарантия 2 года.
Доставка осуществляется по России и СНГ транспортными компаниями, так же мы работаем с самовывозом и доставкой нашим транспортом.

Подогреватели ПП

Кожухотрубные подогреватели ПП — важнейший компонент отопительных систем жилья, административных зданий, промпредприятий, цехов, заводов и других объектов производства. Использование подогревателей ПП в системах снабжения горячей водой позволяет достигать высоких показателей КПД и энергоэффективности.

Устройство паровых подогревателей

Паровые подогреватели состоят из корпуса, крышки корпуса, системы труб и водяных камер (задней и передней).
Сборка базируется на разъемных фланцевых соединениях, благодаря чему легко осуществляются досмотр по профилактике и любые виды ремонта.
Подогреватели пароводяные ПП1 и ПП2 – это кожухотрубные теплообменники имеющие эллиптическую и плоскую формы днищ соответственно.

Эффективный теплообмен в паровых подогревателях достигается за счет огромной суммарной площади поверхности гладких трубок. Для изготовления трубок используется латунь или нержавейка, помимо этого, у нас есть возможность изготовления трубок из иных сталей, либо сплавов, по согласованию с заказчиком.

Как работает кожухотрубный теплообменник

Принцип работы кожухотрубного теплообменника ПП заключается в передаче тепловой энергии пара — воде. По трубкам протекает теплоноситель – вода, а сам подогреватель подключен к парогенератору (например, к паровому котлу).

Подогреватель имеет высокую герметичность для удержания нагретого пара. Трубки фиксируются между собой, а компенсация температурного расширения происходит благодаря подвижной водяной камере, находящейся в задней части корпуса.


Поступление пара осуществляется через верхний патрубок. Сегментные перегородки в межтрубном пространстве направляют поток пара в необходимом направлении. Отведение конденсата производится в нижней части кожухотрубного бойлера.

Ресурс кожухотрубных паровых подогревателей

Прогнозируемая работа кожухотрубчатых подогревателей составляет 12 лет. Гарантия дается на 2 года с запуска устройства, но не превышая 3 года с даты отгрузки.

Производство пароводяных теплообменников ПП

На нашем производстве изготавливается полный модельный ряд пароводяных теплообменников ПП . При изготовлении используются только качественные материалы, прошедшие сетрификацию в соответствии норм и стандартов. Готовая продукция проходит неоднократный контроль качества. Мы предоставляем всю требуемую документацию на наши изделия.
Технические характеристики подогревателей ПП вы найдете на странице каждой модели.

Вертикальные и горизонтальные кожухотрубные теплообменники со спирально-навивными и прямыми трубками для небольших и средних мощностей идеально подходят для передачи тепла от пара к жидкостям и являются специальными устройствами для работы с паром в качестве греющей среды. Теплообменники выполняются из нержавеющей стали, имеют компактные размеры и небольшой вес. Основной особенностью кожухотрубных теплообмеников является длительный срок службы и интервал между обслуживанием. Паровые теплообменники - это неприхотливые устройства, предназначенные для тяжелых условий промышленной эксплуатации. Сроки эксплуатации вертикальных теплообменников при работе с паром, без необходимости работ по обслуживанию могут достигать 15 лет.

Вертикальные трубчатые теплообменники отличает очень низкая стоимость эксплуатации и обслуживания, по этому показателю они практически не имеют равных среди прочих теплообменников пар/жидкость.

Преимущества вертикальных кожухотрубных теплообменников перед пластинчатыми теплообменниками при применении пара в первичном контуре:

• возможность работы на высоких давлениях пара и температурах (до 250°С) без необходимости редуцирования пара - значительно ниже стоимость обвязки;
• отсутствие расходных материалов (прокладок) - выше надежность;
• возможность регулирования нагрузки по конденсатной стороне - шире диапазон регулирования нагрузки в автоматическом режиме, использование теплоты конденсата (ниже расход пара), работа теплообменника на постоянном давлении вне зависимости от величины нагрузки;
• малая занимаемая площадь за счет вертикального исполнения;
• малый вес из-за отсутствия массивной рамы и основания;
• большая поверхность теплообмена при небольших размерах за счет скрученных в пучек трубок;
• длительный срок эксплуатации без обслуживания - от нескольких лет до десятков лет;
• возможность использования как охладитель выпара или как охладитель конденсата;
• не требуется специальная конструкция теплоизоляции, подходят традиционные теплоизоляционные покрытия для трубопроводов.

Сферы применения вертикальных кожухотрубных паровых теплообменников:

1. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования.
2. Системы горячего водоснабжения.
3. Технологические установки процессов производства пищевой, химической, целлюлозно-бумажной и пр. промышленности.
4. Системы охлаждения конденсата.
5. Системы утилизации выпара конденсатных баков и деаэраторов в котельных.

Совокупность технических и эксплуатационных характеристик данных теплообменников значительно превосходит пластинчатые теплообменники при использовании пара в качестве греющей среды. Мы не применяем в собственных проектах и не рекомендуем применять пластинчатые теплообменники (далее ПТО) для пара, кроме редких единичных случаев, когда набор технических условий позволяет это сделать.

Следует понимать, что массовое применение паровых ПТО в нашей стране, является несколько уникальным явлением и обусловлено прежде всего коммерческими интересами компаний, которые не имеют в программе производства кожухотрубных аппаратов в сегменте малых и средних мощностей. Популярность ПТО для пара является не столько следствием их высоких характеристик, сколько следствием маркетинговой активности производителей и поставщиков ПТО, желающих расширить границы распространения и сферы применения своей продукции на новом (российском) рынке.

Как правило, ПТО для пара предлагают компании для которых работа с паром не основная сфера деятельности, а лишь одна из областей работы. Не секрет, что ПТО изначально были разработаны для передачи тепла от жидких сред к жидким и применение пара в первичном контуре является всего лишь адаптацией ПТО для работы с другой средой и как любая адаптация, она имеет целый ряд ограничений, о которых поставщик теплообменника обязан сообщать пользователю и если он этого не делает, то либо не знает об ограничениях, либо скрывает их. Например, является традиционной установка редукционной станции перед ПТО при работе с паром выше 4...5 бар. Таким образом, пользователь, приобретая ПТО по доступной цене, вынужден приобретать редукционную установку. И действительно, вследствии того, что разборные ПТО не могут эксплуатироваться на высоких температурах и соответственно на высоких давлениях пара, при высоких давлениях на входе, перед ПТО рекомендуется предусматривать редукционную установку, что автоматически делает стоимость проекта значительно выше. Если при этом имеется противодавление в конденсатной линии, сопоставимое с давлением пара на выходе РУ, а это вполне частая ситуация, то возникает необходимость установки конденсатного насоса, а точнее насосной станции. Все это удорожает обвязку ПТО еще больше и цена проекта может вырасти в 2-3 раза, система при этом становится более сложной и громоздкой, но с другой стороны более выгодной поставщику. Вопрос в том выгодно ли это заказчику и имеет ли заказчик возможность выбора и корректного сравнения с другим техническим решением? Именно поэтому стоимость ПТО, как бы она не была привлекательной на первый взгляд, является величиной относительной. Рекомендуем с осторожностью относиться к заявлениям поставщика ПТО о том, что стоимость ПТО является низкой; за любой ценой ПТО, кроется скрытая значительная стоимость его обслуживанияи и высокая стоимость обвязки, применительно к паровым приложениям.

Рассматривая прочие аспекты, можно также отметить, что на ПТО не рекомендуется выполнять регулирование по конденсатной стороне, скорость зарастания ПТО обычно такова, что аппарат следует чистить раз в один-два года, стоимость высокотемпературных прокладок и работа по их замене обычно за время эксплуатации ПТО превосходит стоимость самого ПТО в несколько раз. Пользователь парового теплообменника должен понимать, что стоимость самого аппарата в любом случае следует обязательно соотносить со стоимостью его последующего обслуживания и по этому показателю, равных вертикальным кожухотрубным теплообменным аппаратам практически нет. Вертикальные теплообменники пар / жидкость, не требуют обслуживания, скорость зарастания и необходимость очистки в несколько раз ниже чем для ПТО, диапазон рабочих температур существенно выше, шире возможности реализации различных способов автоматического регулирования нагрузки, при этом стоимость вертикальных паровых теплообменников является вполне конкурентоспособной.

ООО "Паровые системы" предлагает специализированные теплообменные аппараты для пара, а также средства и системы обвязки для паровых теплообменников, позволяющие создавать эффективные и безопасные системы управления теплообменными процессами в промышленности. Мы предлагаем проверенные десятилетиями решения, используя как собственный многолетний опыт, так и опыт наших зарубежных партнеров, насчитывающий многие десятилетия работы с пароконденсатными системами по всему миру.

Теплообменник пароводяной предназначается для систем отопления строительных, индустриальных объектов, городских зданий и коммунально-бытовых сооружений. Используются как подогреватели воды для потребительских целей. В теплообменнике нагрев воды осуществляется при помощи пара. Затем теплофикационная вода используется не только в системе отопления, но и горячего водоснабжения. Рабочий режим зависит от параметров теплоносителя.

При температуре горячей воды 70 градусов и температурой пара 150 градусов применяются четырехходовые нагреватели. При более щадящих условий эксплуатации используют двухпоточные модели.

Подогреватель пароводяной пп может использоваться с температурным диапазоном до 300 градусов с давлением пара не превышающим 10 кгс/см.кв и температурой нагретой воды до 200 градусов при давление не выше 16 кгс/см.кв.

Типы подогревателей

Паровые теплообменники разделяются на две категории:

• Подогреватель пароводяной пп1 устройство с днищем эллиптической формы.
• Подогреватель пароводяной пп2 - аппарат с ровным дном.

Строение теплообменника

Теплообменник пароводяной состоит из металлического корпуса, переднего и заднего отсека, люка и пучка. Камера подогревателя и люк производится из высокопрочных металлов. Трубки делаются из титана, стали и латуни.

Принцип работы теплообменника

>Очищенная теплофикационная вода поступает в трубное пространство подогревателя, пар под давление проходит межтрубное пространство, тем самым происходит теплообмен. Температурное расширение компенсируется за счет подвижности задней камеры. В корпусе между трубками установлены перегородки, они служат для того, чтобы в правильном направлении пар проходил через весь пучок, обеспечивая более высокий КПД. В нижней части корпуса предусмотрен патрубок для отвода конденсата. Постоянный отвод неконденсирующихся газов не позволяет им скапливаться в подогреватели. В большинстве случаев отвод вывод пар на деаэратор.

Все делали устройства соединяются при помощи разборных фланцевых соединений. Разборка необходима для проведения планового технического обслуживания, заключающегося в чистке трубного и межтрубного пространств.

Двухходовой подогреватель оснащается всего двумя направлениями для хода воды. При высокой температуры пера необходимо увеличить скорость потомка воды, для этого используются четырехходовые, обладающие четырьмя ходами теплоносителя.

Для того, чтобы вода не закипела внутри отопителя, давление воды должно быть выше чем давление пара.

Подогреватель пароводяной пп может использоваться в целой системе горячего водоснабжения в целой водонагревательной установки. Такие установки используются обычно на тепловых электростанциях и котельных для обогрева небольшого города. А также могут самостоятельно эксплуатироваться, для обогрева одного здания или сооружения.

Как самостоятельная система обогрева, подогреватели чаще всего используются на промышленных предприятиях, где происходит большой сброс пара. С целью уменьшения потери тепла в каждом здании устанавливается отдельные паровой теплообменник.Такая система в значительной мере снижает затраты на горячую воду.

Оснащение подогревателей системой регулирования

Паровой подогреватель пп должен оснащаться датчиками температуры, давления, аа также автоматическим клапаном для подачи пара. Клапан регулирует давление пара в зависимости от расхода вода. Если расход воды отсутствует, то поступление теплоносителя должно полностью перекрываться. В противном случае вода закипит внутри аппарата, что приведёт к гидроударам в системе. Если клапан закрыт, то пар должен циркулировать через байпас, иначе произойдёт замерзание трубопроводов в зимнее время года.

Теплообменник пароводяной пластинчатый

В отличии от горизонтальных аппаратов, рассматриваемый подогреватель отличается более высоким коэффициентом теплообмена, малыми габаритами, более удобным монтажом и разборкой. Отличительные особенности:

1. Замедленное движение пара через пластины уменьшает вероятность его пролёта, что обеспечивает меньшую потерю тепла.
2. Высокая производительность из-за повышенной скорости теплофикационной воды.
3. Аппарат разбирается на множество небольших деталей, что уменьшает затраты на доставку и монтаж.
4. Полностью разборная система облегчает чистку и техническое обслуживание.
5. Использование пластичной конструкции обеспечивает снижение расходов на отопление и горячую воду.
6. Малые габариты уменьшают инерционность подогрева.
7. Высокое КПД позволяет использовать устройства с низким давлением и малым объёмом. Они не попадают под учет организаций, проворящих теплообменники, работающие под давлением.
8. Устойчивость к коррозии обеспечивается за счет использования нержавеющей стали. В случае большого содержания солей в теплоносители, необходимо выбрать устройства с трубным пространством из титана.

Модульная система позволяет заменять вышедшие из строя детали по отдельности. Также устройство позволяет изменять характеристики в зависимости от смены эксплуатационных режимов. Пластины легко меняются и заменяются на альтернативные.

Подогреватель пароводяной пп1

Подогреватель ПП1 обладает дном эллиптической формы и способны работать под давлением теплоносителя до 0.7 МПа.

Для подвода и отвода теплоносителя используется запорные и регулирующие механизмы, предотвращающая гидравлические удары. Два хода жидкости обеспечивают высокую скорость нагрева и надёжную работу всей системы.

В случае резкого скачка давления пара устройства оснащаются воздушным отводом с предохранительным клапаном. Пар повышенного давления будет выброшен через свечу.

Регулирование расхода пара позволяет сохранять заданную температуру воды и держать требуемый режим работы. Исключая резкие перепады температуры и давления, обеспечивается более высокий срок службы всего оборудования.

Подогреватель пароводяной пп2

Подогреватель пп2 имеет горизонтальное расположение всех элементов и ровное днище, предназначаемый для подогрева очищенной теплофикационной воды при помощи пара из центрального паропровода или котла.

Выбор теплообменника

Задаваясь вопросом о приобретение подогревателя, необходимо обращать внимание на:

1. Срок службы.
2. Гарантийный срок.
3. Ёмкость камеры.
4. Производительность.
5. Количество трубок.
6. Материал всех компонентов.
7. Температурные диапазоны.

Пароводяной подогреватель пп1, в отличии от второго варианта, характеризуется более высоким сроком службы. Производители гарантируют работу таких устройств до 15 лет. Всё зависит только от режимов использования. Обратить внимание необходимо на конструкцию, аппараты с эллиптическим корпусом меньше подвергаются загрязнению и могут быть очищены химическим способом. Что позволит произвести чистку без разбора фланцевых соединений. Новые модели подогревателей оснащаются дополнительными устройствами для автоматической очистки.

Крупные производственные площадки используют именно модификацию пп1, при суммарном использовании нескольких технологических аппаратов достигается высокая производительность. Конструкционные особенности позволяют использовать теплообменники в условиях высокого давления и температуры. За счет такой формы днища достигается высокий коэффициент обмена тепла в межтрубном пространстве. Также, при резком изменении потока пара, такие нагреватели с лёгкостью выдерживают экстремальные гидравлические удары.

К недостаткам пп1 можно отнести только то, что для их работы требуется насыщенный пар от ТЭЦ или отдельной котельной станции.

Подогреватели типа пп2 можно использовать для небольших помещений и сооружения для обеспечения локального отопления. Данные устройства более дешевые и требуют меньших затрат на обслуживание и установку. Но необходим более точный контроль параметров пара, воды, уровня конденсата и его отвода.

В связи с большой конкуренцией изготовителей подогревателей. Производители самостоятельно осуществляют доставку, монтаж и настройку оборудования. Устанавливают гарантийный срок и договариваются о самостоятельном техническом обслуживании.

Владельцы патента RU 2305227:

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах регенеративных систем, паровых турбин или в теплообменных аппаратах систем теплоснабжения, предназначенных для подогрева воды за счет конденсации пара на трубах поверхности теплообмена и его переохлаждения. Предложен пароводяной теплообменник, включающий корпус с патрубками входа пара и выхода его конденсата, распределительную водяную камеру с патрубками входа и выхода нагреваемой воды, размещенную в кожухе трубную систему с вертикальными перегородками, прямыми или U-образными трубами поверхности теплообмена, при этом между вертикальными перегородками установлены под углом к горизонту наклонные перегородки с конденсатосборниками в их нижней части, причем к конденсатосборникам присоединены вертикальные сливные каналы, соединяющие их между собой, а нижний конец сливного канала, присоединенного к нижнему конденсатосборнику, размещен под уровнем конденсата в корпусе. Данное техническое решение за счет простых конструктивных мер позволяет повысить эффективность работы теплообменника за счет уменьшения толщины пленки на трубах поверхности теплообмена (повышается в конечном счете коэффициент теплопередачи), обеспечивается без создания специальных зон поверхности - охладителей конденсата переохлаждение конденсата за счет сохранения "естественного" переохлаждения и дополнительного охлаждения конденсата при стекании его по наклонным к горизонту перегородкам, что также позволяет повысить тепловую эффективность работы теплообменника и оптимизировать условия работы и регулирующего уровень конденсата в корпусе клапана. 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в теплообменных аппаратах регенеративных систем, паровых турбин или в теплообменных аппаратах систем теплоснабжения, предназначенных для подогрева воды за счет конденсации пара на трубах поверхности теплообмена и его переохлаждения.

Известен подогреватель с горизонтальным трубным пучком, включающий корпус с патрубками для подвода пара и отвода его конденсата, трубную систему с вертикальными и радиально установленными горизонтальными перегородками, распределительную водяную камеру с патрубками входа и выхода нагреваемой воды и "поворотную" водяную камеру (Подогреватель ПГС-2300-3-8-II, Отраслевой каталог Теплообменное оборудование паротурбинных установок, М.: НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, 1984, с.244-245, рис.193).

Недостатком известного подогревателя является заливание конденсатом пара нижележащих рядов труб с вышерасположенных, что увеличивает толщину пленки конденсата и ухудшает теплообмен. Кроме того, достигнутое при контакте пленки конденсата пара с трубами поверхности теплообмена переохлаждение конденсата теряется при сливе переохлажденного конденсата с радиально установленных перегородок за счет нагрева его потоком пара. Такой нагрев целесообразен для теплообменников, работающих при давлении пара ниже атмосферного, или в случае поступления в теплообменник вместе с греющим паром неконденсирующихся газов (воздуха). Потеря переохлаждения конденсата пара в случае необходимости его переохлаждения потребует для этой цели дополнительной поверхности теплообмена.

Известен горизонтальный поверхностный подогреватель, содержащий водяную камеру с патрубками входа и выхода нагреваемой воды, по обе стороны от камеры установлены корпуса, в которых размещены трубные системы с горизонтальными U-образными трубами и вертикальными перегородками, нижние ряды труб размещены в кожухе и используются для переохлаждения конденсата пара (Подогреватель ПН-1200-120-17А Каталог 8-78 часть II. Теплообменное оборудование. - М.: НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, лист 137).

По совокупности признаков это известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.

Недостатком известного подогревателя, принятого за прототип, является заливание конденсатом пара нижележащих горизонтальных труб с вышележащих, что, учитывая большое количество горизонтальных рядов труб, ухудшает теплообмен из-за увеличения толщины стекающей с труб поверхности теплообмена пленки конденсата. Эта пленка на трубах переохлаждается, но далее при свободном падении в виде струй, капель на уровень конденсата в корпусе нагревается практически до температуры насыщения и поступает в охладитель конденсата, под поверхность теплообмена которого выделены нижние ряды труб первого хода нагреваемой воды. Таким образом, конденсат, вначале переохлажденный при контакте его пленки с трубами поверхности теплообмена, затем нагревается потоком пара при своем падении в виде струй и капель на уровень конденсата в корпусе, далее для охлаждения конденсат поступает на дополнительно выделенную установкой корпуса поверхность теплообмена встроенного охладителя конденсата. При этом к плотности кожуха предъявляются повышенные требования при изготовлении. Встроенный охладитель конденсата не допускает больших колебаний уровня конденсата в корпусе, при которых возможно поступление пара в межтрубное пространство, что может привести к возникновению гидроударов и разрушению охладителя.

Известно, что в пароводяных теплообменниках при конденсации пара происходит его "естественное" переохлаждение за счет контакта пленки конденсата с поверхностью нагрева теплообменных труб. Это переохлаждение тем больше, чем ниже температура нагреваемой воды в трубах. Однако это "естественное" переохлаждение конденсата пара теряется при отрыве пленки конденсата с поверхности труб и в свободном падении, в конечном счете, на уровень конденсата в корпусе, падающая уже в виде капель, струй пленка потоком пара нагревается до температуры насыщения. При необходимости охлаждения этого конденсата выделяется дополнительная поверхность теплообмена в встроенном или выносном охладителе. В последнем случае это отдельный водо-водяной теплообменник с соединительными трубопроводами и арматурой, установленной на них. Встроенный охладитель конденсата требует повышенного качества изготовления и не допускает, во избежание гидроударов, поступления в межтрубное пространство пара при колебаниях уровня в корпусе. Утолщение пленки конденсата на каждом последующем по вертикали ряду труб ухудшает теплообмен. Поэтому организация промежуточного отвода конденсата пара с горизонтальных труб поверхности теплообмена с целью уменьшения заливания конденсатом нижележащих труб с вышележащих и уменьшение толщины пленки является одним из технических решений, повышающих эффективность работы теплообменников.

Заявляемое техническое решение позволяет уменьшить заливание, то есть уменьшить толщину пленки конденсата на нижележащих в рядах трубах поверхности теплообмена, стекающим конденсатом пара с вышележащих труб, обеспечить и сохранить до выхода из подогревателя без специального выделения поверхности теплообмена под встроенный или выносной охладитель конденсата "естественное" переохлаждение конденсата пара, дополнительно увеличить "естественное" переохлаждение конденсата, стекающего с расположенных под углом к горизонту перегородок, и сохранить эту величину переохлаждения до выхода конденсата из подогревателя, предусмотреть организацию на части труб первого хода нагреваемой воды поверхностного воздухоохладителя.

Заявляемое техническое решение за счет простых конструктивных мер позволяет повысить эффективность работы теплообменника за счет уменьшения толщины пленки на трубах поверхности теплообмена (повышается в конечном счете коэффициент теплопередачи), обеспечивается без создания специальных зон поверхности - охладителей конденсата переохлаждение конденсата за счет сохранения "естественного" переохлаждения и дополнительного охлаждения конденсата при стекании его по наклонным к горизонту перегородкам, что также позволяет повысить тепловую эффективность работы теплообменника и оптимизировать условия работы регулирующего уровень конденсата в корпусе клапана.

Предложен пароводяной теплообменник, включающий корпус с патрубками входа пара и выхода его конденсата, распределительную водяную камеру с патрубками входа и выхода нагреваемой воды, размещенную в кожухе трубную систему с вертикальными перегородками, прямыми или U-образными трубами поверхности теплообмена, при этом между вертикальными перегородками установлены под углом к горизонту наклонные перегородки с конденсатосборниками в их нижней части, причем к конденсатосборникам присоединены вертикальные сливные каналы, соединяющие их между собой, а нижний конец сливного канала, присоединенного к нижнему конденсатосборнику, размещен под уровнем конденсата в корпусе.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен пароводяной горизонтальный теплообменник, продольный разрез, на фиг.2 - поперечный разрез Б-Б, на фиг.3 - вид А по фиг.1, на фиг.4 - узел С по фиг.2.

Пароводяной теплообменник включает корпус 1 с патрубком входа пара 2 и выхода его конденсата 3, распределительную водяную камеру 4 с патрубками входа 5 и выхода 6 нагреваемой воды, трубную доску 7, установленный в корпусе 1 кожух 8 с расположенной в нем трубной системой 9, составленной из прямых или U-образных труб (представлены на фиг.1 U-образные трубы) с вертикальными перегородками 10, между которыми по всей длине трубной системы установлены под углом к горизонту горизонтальные перегородки 11, в нижней части которых расположены горизонтальные конденсатосборники 12 с отверстиями для входа в них стекающего с перегородок 11 конденсата. Конденсатосборники 12 соединены между собой вертикальными сливными каналами 13, причем нижний конец сливного канала, присоединенного к нижнему конденсатосборнику 12, размещен под уровнем конденсата в корпусе 1. Для отвода конденсата пара из нижней части кожуха 8 предусмотрены патрубки 14 с размещенной в них перегородкой 15, а для выхода паровоздушной смеси (воздуха) из корпуса 1 установлена горизонтальная перфорированная труба 16, перед которой трубы поверхности теплообмена первого хода нагреваемой воды располагаются в объеме, ограниченном наклонной перегородкой 11, частью кожуха 8, перегородками 15 и 17. Для отвода паровоздушной смеси (воздуха) из трубной системы через сверление в трубной доске 7 установлен патрубок 18. На горизонтальных перегородках 11 перед отверстиями в конденсатосборниках 12 установлены бортики 19.

Пароводяной теплообменник работает следующим образом. Поток нагреваемой воды через патрубок 5 поступает в распределительную водяную камеру 4, затем в трубы поверхности теплообмена трубной системы 9, из которой нагретая при конденсации пара и его переохлаждении вода поступает в водяную камеру 4 и выводится из теплообменника через патрубок 6. Поток греющего пара через патрубок 2 поступает в корпус 1, где в зазоре между трубами поверхности теплообмена и корпусом распространяется по всей длине трубной системы 9. Из этого зазора пар направляется к трубам последнего (на фиг.1 второго хода), а затем первого хода нагреваемой воды. При движении греющего пара в каналах, образованных кожухом 8, перегородками 10 и 11, пар конденсируется на трубах поверхности теплообмена, передавая тепло конденсации протекающей в трубах нагреваемой воде. После выхода пара из межтрубного пространства труб первого хода, расположенных в верхней части трубной системы, пар поступает к трубам того же первого хода, установленным в нижней части трубной системы и которые изолированы от остальных труб в объеме, ограниченном кожухом 8, одной из наклонных перегородок 11, перегородками 15 и 17. Между кожухом 8 и наклонной перегородкой 11 предусмотрен зазор, через который греющий пар поступает к трубам поверхности теплообмена первого хода нагреваемой воды, и выполняющим функцию поверхностного воздухоохладителя. (При необходимости повышения эффективности отвода неконденсирующихся газов (воздуха) под этим участком труб первого хода может быть предусмотрен воздухоохладитель смешивающего типа, при этом место установки горизонтальной перфорированной трубы 16 должно быть изменено.) За этими трубами установлена горизонтальная труба отвода воздуха 16, из которой он отводится через патрубок 18.

Конденсат греющего пара, стекающий с труб поверхности теплообмена как первого, так и второго ходов, "перехватывается" перегородками 11 и при сохранении "естественного" переохлаждения направляется в горизонтальные конденсатосборники 12, в которых предусмотрены соответствующие отверстия. Месторасположение и величина этих отверстий в конденсатосборниках выбирается таким образом, чтобы обеспечивалось подтопление части труб поверхности теплообмена, расположенных непосредственно над перегородками 11. Для этих целей может служить бортик 19, устанавливаемый перед отверстием в конденсатосборнике на перегородках 11.

При движении конденсата греющего пара вниз по перегородкам 11 конденсат омывает затопленную часть труб поверхности теплообмена и при контакте с ними дополнительно переохлаждается. Дважды переохлажденный конденсат поступает в конденсатосборники, соединенные между собой вертикальными сливными каналами 13. Конденсат из нижних конденсатосборников 12 отводится сливными каналами (трубами) 13, нижняя открытая часть которых размещена под нормальным уровнем конденсата в корпусе. (Возможен вариант отвода переохлажденного конденсата из каждого конденсатосборника автономными сливными каналами под нормальный уровень конденсата в корпусе.)

Это позволяет не допустить нагрева конденсата паром и вывести его из теплообменника через патрубок 3 с сохранением первоначального переохлаждения. Конденсат пара из зоны смешивающего воздухоохладителя и из зоны труб второго хода, расположенных под последней наклонной горизонтальной перегородкой 11, стекает на уровень конденсата в кожухе 8, который практически совпадает с уровнем конденсата в корпусе 1, и через патрубки 14 и 3 выводится из теплообменника. Патрубки 14 и нижняя часть кожуха разделены продольной вертикальной перегородкой 15 по всей длине трубной системы, установка этой перегородки не позволяет потоку пара, прошедшего трубы второго хода, поступить к перфорированной трубе отвода воздуха 16 и "запарить" ее.

Пароводяной теплообменник, включающий корпус с патрубками входа пара и выхода его конденсата, распределительную водяную камеру с патрубками входа и выхода нагреваемой воды, размещенную в кожухе трубную систему с вертикальными перегородками, прямыми или U-образными трубами поверхности теплообмена, отличающийся тем, что между вертикальными перегородками установлены под углом к горизонту наклонные перегородки с конденсатосборниками в их нижней части, причем к конденсатосборникам присоединены вертикальные сливные каналы, соединяющие их между собой, а нижний конец сливного канала, присоединенного к нижнему конденсатосборнику, размещен под уровнем конденсата в корпусе.

С целью охлаждения жидкостей применяются специальные устройства, которые называются теплообменниками. Они способны работать с соками, молоком и различными маслами. К основным партерам устройств относятся производительность и пропускная способность. Дополнительно учитываются габариты устройства. Для того чтобы больше узнать о теплообменниках, стоит рассмотреть их строение и принцип работы.

Трубчатые теплообменники: устройство и принцип работы

Обычный теплообменник состоит из трубок и компенсатора. В боковой части корпуса имеется крышка. Трубки у моделей фиксируются на стойках. Теплоизоляционный слой крепится под трубчатый теплообменник. Принцип работы устройств построен на отводе жидкости через теплоноситель. Первоначально вещество попадает во входной патрубок. Скорость охлаждения в данном случае зависит от первоначальной температуры жидкости. Дополнительно учитываются длина и диаметр труб. Для повышения герметичности конструкций применяются специальные зажимные кольца.

Типы теплообменников

По конструкции выделяют трубчато-пластинчатые, перекресточные, прямоточные, и противоточные модели. Трубы могут находиться в вертикальном либо горизонтальном положении. Дополнительно разделение устройств происходит по ширине компенсаторов.

Трубчато-пластинчатые модификации

Трубчато-пластинчатые теплообменники отличаются хорошей производительностью. Для пастеризации соков модели довольно часто используются. В основном они производятся с трубками небольшого диаметра. При этом крышки изготавливаются из стали. В некоторых случаях у моделей имеются три стойки. в среднем равняется 20 литров в минуту. Также стоит отметить, что в магазинах представлены модификации с переходниками.

Кожухи, как правило, используются с подкладками. Устройства сильно отличаются по диаметру патрубков. В передней части модификаций находятся небольшие фланцы. Для защиты моделей используются уплотняющие кольца. Стоят теплообменники трубчатые (цена рыночная) около 120 тыс. руб.

Особенности горизонтальных модификаций

Модели данного типа являются наиболее распространенными. Для производственных предприятий теплообменник трубчатый (горизонтальный) замечательно подходит. Показатель проводимости у моделей, как правило, не превышает 130 литров за минуту. Теплообменник трубчатый часто встречается на молочных предприятиях. Трубки в данном случае фиксируются на специальных пластинах.

Некоторые предприятия устанавливаются модификации на широких подставках. Теплообменные трубки используются разного диаметра. Фланцы, как правило, находятся в передней части конструкций рядом с крышками. Температура теплоносителя в данном случае зависит от пропускной способности модели. Патрубки отвода соединяются с переходниками. Изготовление трубчатых теплообменников в основном налажено в США.

Параметры вертикальных устройств

Теплообменник трубчатый с вертикальным расположением труб подходит только для пастеризации вязких масел. У моделей очень малая пропускная способность. Также стоит отметить, что в магазинах представлены модификации на две стойки. В некоторых случаях модели поставляются с подставками. Фланцы устанавливаются за крышками. Непосредственно теплообменные трубки изготавливаются из стали. У многих моделей имеется несколько уплотнительных колец. Также стоит отметить, что для фиксации кожуха на теплообменник трубчатый устанавливаются зажимы. Стоимость оборудования зависит от габаритов устройства, а также материала цилиндра.

Противоточные модификации

Противоточные теплообменник трубчатый работает при давлении от 4 Па. Трубки у моделей устанавливаются в горизонтальном положении. В среднем пропускная способность находится на уровне 140 литров жидкости в минуту. Также стоит отметить, что существуют модификации с двумя стойками. Крышки чаше всего производятся небольшого диаметра. Патрубки используются из нержавейки, но есть и латуневые аналоги.

Многие модификации способны похвастаться отличной производительностью. Теплообменники данного типа хорошо подходят для пастеризации растительного масла. Некоторые эксперты заявляют о том, что модели обладают хорошей герметичностью. Однако у них есть несколько недостатков. В первую очередь речь идет о больших размерах. Дополнительно важно учитывать сложное облуживание данных агрегатов, поскольку стойки необходимо периодически заменять. Также требуется постоянно проверять прочность фланца.

Устройство прямоточных теплообменников

Прямоточные теплообменники характеризуются хорошей пропускной способностью. Выходные патрубки у них устанавливаются диаметром от 2 см. В некоторых случаях используются широкие компенсаторы. Также стоит отметить, что в магазинах есть модификации на обкладках.

Пропускная способность у них равняется 130 литров жидкости за час. Если рассматривать трубчатый теплообменник вода-вода, то у него предельное давление равняется 4 Па. Системы защиты в устройствах используются разных классов. Если верить экспертам, то проводимость зависит не только от диаметра труб, но и длины цилиндра. Кожухи в устройствах применяются высокой плотности.

Модели с широким компенсатором

Теплообменники с широкими компенсаторами отлично подходят для прогонки масел. Предельное давление у них стартует от 3 Па. Системы защиты в основном применяются класса Р23. Отдельного вынимания у модификаций заслуживают переходники. Крышки изготавливаются из нержавейки и соединяются винтовым способом. Очень редко встречаются устройства на две стойки. В первую очередь у них нестабильные пластины. Также стоит отметить, что есть модификации с передним расположением фланцев. Уплотнительные кольца фиксируются за переходниками.