Трубчатый теплообменник сосуд под давлением

Чтобы можно было охлаждать жидкостные агенты, для этого применяют специальные теплообменники – трубчатые. Их возможности использовать разные среды, намного шире, чем у других модификаций. Так, они могут охлаждать соки, молоко и даже маслянистые жидкости. К основным преимущественным параметрам относят отличную пропускную способность таких вариантов аппаратов, а также высокую производительность.

Размеры конструкций также играют важную роль, ведь теплообменники часто встраивают в целые системы обогрева, осушения, либо охлаждения. Чтобы иметь полное представление о трубчатых вариантах энергообменных приборов следует детально остановиться на их принципе работы и схеме строения.

Особенности устройства и принципа работы

Состав деталей трубчатых агрегатов следующий:

  1. Трубки, зафиксированные на специальных стойках.
  2. Компенсатор.
  3. Крышка (распложена сбоку).
  4. Теплоизоляция (обустроена под обменником).
  5. Герметичность осуществляется за счет специальных зажимных колец.

Принцип работы и его особенности:

  1. Отвод жидких масс непосредственно через теплоноситель.
  2. Но сначала вещество втекает через входной патрубок в агрегат.
  3. Время, за которое жидкость должна охладиться, очень сильно зависит от того, какой температуры была она изначально, после втекания через патрубок.
  4. Кроме этого на скорость охлаждения обязательно будет влиять также и длина труб, их ширина (диаметр).

Типы трубчатых конструкций

 На сегодня ассортимент трубчатых теплообменников представлен следующими видами:

  • комбинированные – трубчато-пластинчатые;
  • перекрестнопроточные, прямоточные или противоточные;
  • вертикальные и горизонтальные;
  • узкокомпенсаторные, ширококомпенсаторные без компенсатора;
  • с двойной теплоизоляцией;
  • по количеству трубок – о 6-ти или о 8-ми.

Первый вариант установок показал себя с положительной стороны как высокопроизводительный аппарат. Его часто применяются в таких сферах, как пастеризация соков. При этом в нем используются узкие трубки, стальные крышки, а вся конструкция установлена на три прочные стойки. По пропускной способности они измеряются по средним меркам – 20 л/мин. Производители представляют модели с переходниками, чтобы их можно было легко подключить к любой производственной сети. Передние патрубки оснащены небольшими фланцами с подкладками. По стоимости эти модели обычно недешевы – примерно 120 тыс. руб.

Оборудование по типу направленности потока противоточному имеет следующие параметры и особенности:

  1. Работает при минимальном давлении в 4 Па.
  2. Трубки стоят горизонтально.
  3. Пропускная способность – 140 л/мин.
  4. Опорная система – 2 или 4 стойки.
  5. Материалы изготовления – нержавеющая сталь, латунь.

Такие теплообменники используются для пастеризации растительного масла. Они герметичны, устойчивы, но их размеры немаленькие. Также содержание и использование осуществляется по некоторой сложной схеме.

Если говорить о прямоточных моделях, то к их особенностям можно отнести сле6дующие качества:

  1. Диаметр патрубков выхода – от 2 см.
  2. Есть возможность подключения более широких компенсаторов.
  3. Показатель пропускной способности – 130 л/ч.
  4. Предел давления – 4 Па (при типах жидкостей для обмена – вода-вода).

Плотные кожухи, обкладки на некоторых вариантах версий, удобство диаметра труб и цилиндра – все это является большими преимуществами данного типа оборудования.

Горизонтальные агрегаты считаются самыми популярными среди потребителя. Они преимущественно применения в производственных целях – к примеру, в молочном предприятии. Параметры таких установок следующие:

  1. Обладают пропускной способностью не больше 130 л/мин.
  2. Фиксаторы трубок – специальные пластинки.
  3. Опоры – широкие подставки или стойки.
  4. Диаметры разные, во многом все зависит от желаемой мощности установки.
  5. Расположение фланцев – передняя часть возле крышки.
  6. Отводные патрубки соединены с переходниками.

Широко распространены такие установки именно в США.

Вертикальные приборы не подходят для жидкостных сред, их используют в основном для пастеризации чего-то вязкого и маслянистого. Все из-за малой пропускной способности. Стойки обычно используются только две, лишь в некоторых моделях есть подставки. Фланцы расположены за крышками, материалы изготовления – сталь, фиксаторами являются зажимы. На цену сильно влияет диаметр цилиндра и материалы.

ТОП-3 популярных моделей

Рассмотрим несколько моделей трубчатых теплообменников от ведущих производителей в России.

SeCeSpol JAD XK 9.88, паяный

SeCeSpol JAD XK 9.88

  1. Изготовление – по индивидуальному заказу.
  2. Назначение – системы отопления и охлаждения, вентиляция и кондиционирование.
  3. Тип элемента для обменных процессов – пучки труб («змеевик»).
  4. Материал изготовления – сталь аустенитная.
  5. Тип установки – вертикальный.
  6. Размеры (ДЛхШ) – 1642х386 мм.
  7. Масса – 96 кг.
  8. Присоединительный патрубок в диаметре – 253 мм.
  9. Площадь воздействия – 10 кв.м.
  10. Цена – 165 тыс. руб.
  11. Производство – Польша.

КБ РиКо, DN400

  1. Изготовление – по индивидуальному заказу.
  2. Назначение – системы отопления и охлаждения.
  3. Форма корпуса – цилиндрическая.
  4. Тип элемента для обменных процессов – трубные решетки.
  5. Количество трубных решеток – 2.
  6. Материал изготовления – сталь высоколегированная.
  7. Тип установки – горизонтально.
  8. Размеры (ДЛхШ) – 1300х580 мм.
  9. Стоимость – определяется после расчетов.
  10. Производство – Россия.
Читайте также:  В сосуде под поршнем находится вода и водяной пар если медленно

Агромаш, пастеризатор трубчатый

  1. Изготовление – индвидуально.
  2. Назначение – системы охлаждения, процесс пастеризации молока.
  3. Тип элемента для обменных процессов – комплекс труб (25).
  4. Материал изготовления – сталь.
  5. Тип установки – горизонтальный.
  6. Размеры – 2850х430х1050 мм.
  7. Площадь поверхности обмена – 10 кв.м.
  8. Производительность – 600-800 кг/ч.
  9. Присоединительный патрубок в диаметре – 204 мм.
  10. Расход ледяной жидкости  – 10 куб.м/ч.
  11. Ценовой предел – будет известен только после окончательных расчетов.
  12. Страна-изготовитель – Россия.

Кроме рассмотренных классических установок, существуют еще и дополненные. Это все остальные модификации, что отличаются лишь своими некоторыми особенностями, расширяющими функционал. Где-то есть компенсатор – широкий или узкий, а в некоторых разное количество трубок. Каждый вариант призван расширить или изменить те или иные функции. Прежде чем подбирать окончательный вариант теплообменника на трубах, следует правильно рассчитать его возможности и технологические запросы. Сделать это проще всего вместе со специалистом.

Источник

 Котел-утилизатор или теплообменный аппарат (сосуд под давлением)

2.12.2014, 14:24

Сообщение
#1

Группа: Участники форума
Сообщений: 324
Регистрация: 4.10.2010

Пользователь №: 74774

Подскажите пожалуйста,
Имеется парогенератор утилизирующий тепловую энергию продуктового потока.
По конструкции как кожухотрубчатый теплообменный аппарат, похож на испаритель.
В трубках технологический продукт, в межтрубном пространстве поддерживается уровень котловой воды, которая кипит.
Тему про растаможку подобного аппарата прочитал, но там так и не пришли к единому решению.

Смущает то, что наш парогенератор подпадает под определение котла-утилизатора.
Согласно Техническому регламенту Таможенного союза “О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением” (ТР ТС 032/2013)
II. Основные понятия
“котел-утилизатор” – устройство, в котором в качестве источника тепла используются горючие газы или другие технологические потоки;
“котел паровой” – устройство, предназначенное для выработки пара с давлением выше атмосферного, используемого вне этого устройства;
“сосуд” – герметически закрытая емкость (стационарно установленная или передвижная), предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортировки газообразных, жидких и других веществ;

ГОСТ 23172-78 «КОТЛЫ СТАЦИОНАРНЫЕ. Термины и определения.»

7. Стационарный котел-утилизатор

Стационарный котел, в котором используется теплота отходящих горячих газов технологического процесса или двигателей.

2. Стационарный котел

Котел, установленный на неподвижном фундаменте.

Может есть общепринятый подход в нефтепереработке, что данные аппараты классифицируются как теплообменные, а не как котлы-утилизаторы.

2.12.2014, 18:25

Сообщение
#2

Группа: Участники форума
Сообщений: 297
Регистрация: 2.9.2010
Из: Украина, Харьков
Пользователь №: 70542

Так, а продуктовый поток у вас чем представлен, газом или жидкостью?

2.12.2014, 20:33

Сообщение
#3

Группа: Участники форума
Сообщений: 324
Регистрация: 4.10.2010

Пользователь №: 74774

Жидкостью, а это принципиально?

2.12.2014, 21:44

Сообщение
#4

Группа: Участники форума
Сообщений: 1399
Регистрация: 15.9.2012

Пользователь №: 163378

Теплообменник – общее
Котел-утилизатор – частное
Т.е. любой котел-утилизатор по сути есть теплообменник
Ваш случай – все признаки котла-утилизатора

2.12.2014, 22:26

Сообщение
#5

Группа: Участники форума
Сообщений: 297
Регистрация: 2.9.2010
Из: Украина, Харьков
Пользователь №: 70542

Цитата(antipod66 @ 2.12.2014, 20:33)

Жидкостью, а это принципиально?

Я если честно не встречал котлов-утилизаторов, в которых бы не было газового потока. В вашем случае это по-моему просто

рибойлер с паровым пространством

. В ваших же рекомендациях Р-ТТ-01-2005 Руководство по проектированию теплотехнической части установок, объектов ОЗХ, НПП, НХП, есть раздел 2.3 про утилизацию вторичных энергетических ресурсов. В 2.3.4 перечислено основное утилизационное оборудование: котлы-утилизаторы, рибойлеры с паровым пространством, термосифоны.

3.12.2014, 8:38

Сообщение
#6

Группа: Участники форума
Сообщений: 2746
Регистрация: 18.9.2013
Из: СПб
Пользователь №: 206008

Цитата(antipod66 @ 2.12.2014, 20:33)

Жидкостью, а это принципиально?

Раздел XI …ПБ эксплуатации паровых и водогрейных котлов…. “Котлы на высокотемпературных органических теплоносителях”.

16.1.2015, 16:34

Сообщение
#7

Группа: Участники форума
Сообщений: 324
Регистрация: 4.10.2010

Пользователь №: 74774

Nemesis
до меня только сейчас дошло, то что ты писал.
и то, только потому что сейчас сам начал перечитывать Р-ТТ.
Теперь все понятно насчет котлов-утилизаторов, испарителей.
Однако мне не понятен п.2.3.4.4 Р-ТТ-01-2005 (к сожалению у меня нет его электронной версии)
получается по мнению ВНИПИнефть инсениратор и конденсатор серы это энерготехнологические котлы?
Наши говорят что это ректора.
кто прав?

16.1.2015, 17:15

Сообщение
#8

Группа: Участники форума
Сообщений: 297
Регистрация: 2.9.2010
Из: Украина, Харьков
Пользователь №: 70542

Цитата(antipod66 @ 16.1.2015, 17:34)

Nemesis
до меня только сейчас дошло, то что ты писал.
и то, только потому что сейчас сам начал перечитывать Р-ТТ.
Теперь все понятно насчет котлов-утилизаторов, испарителей.
Однако мне не понятен п.2.3.4.4 Р-ТТ-01-2005 (к сожалению у меня нет его электронной версии)
получается по мнению ВНИПИнефть инсениратор и конденсатор серы это энерготехнологические котлы?
Наши говорят что это ректора.
кто прав?

Все зависит от конструкции, вот у нас по проекту есть печь дожига (инсениратор) без получения пара, тут она уже не как котлом не может называться, а есть такие где стоит котел утилизатор на ней сразу с выработкой пара. Если это печь сжигания серы, которая стоит вначале технологии, то вопрос другой у нас она называется реакционная печь. Рекуператор (котел-утилизатор с паровым барабаном) подключен сразу к ней. На барабане 2 клапана.

14.11.2019, 12:43

Сообщение
#9

Группа: Участники форума
Сообщений: 324
Регистрация: 4.10.2010

Пользователь №: 74774

Коллеги, тема снова актуальна, на сей раз на наружной технологической установке имеется два подогревателя в которых котловая питательная вода охлаждает расплав соли, пароводяная смесь от подогревателей поднимается в паросборник, где пар отделяется и подаётся в сеть пара высокого давления.
Паросборник с давлением свыше 4 МПа согласно определениям выше можно отнести и к котлам и к сосудам, если котел то появляются дополнительные требования в части импульсных предохранительных клапанов, если сосуд то требования попроще.
Можно ли считать паросборник сосудом под давлением? У меня ощущения что если котельная то явно котел, а если технологическая установка то можно склонить и к сосудам, но ничто не помешает надзорному органу придти и сказать это это котел, какова практика на эту тему?

14.11.2019, 13:48

Сообщение
#10

Группа: Участники форума
Сообщений: 3012
Регистрация: 30.9.2005
Из: Москва
Пользователь №: 1271

Цитата(antipod66 @ 14.11.2019, 12:43)

У меня ощущения что если котельная то явно котел

А у меня ощущение, что если есть передача тепла от технологических потоков к теплоносителю, то это котел, неважно в котельной или в составе технологической установки. Нужно правда еще различать котел от теплообменника, пожалуй стоит как то присовокупить к определению перевод теплоносителя из одного агрегатного состояния в другое.
Поэтому я бы на вашем месте беспокоился не о паросборнике, а о подогревателях, которые на мой взгляд подпадают под это определение, как котлы-утилизаторы. Ну или может котлонадзор считать подогреватели и паросборники единой установкой.

14.11.2019, 17:25

Сообщение
#11

Группа: Участники форума
Сообщений: 750
Регистрация: 5.10.2013

Пользователь №: 208061

Вот на водородных же установках с конверсией метана (головной процесс синтеза аммиака) пар вырабатывается за счет охлаждения синтез-газа. Теплообменник зовут традиционно котлом-утилизатором, сепаратор зовут барабаном котла.

14.11.2019, 19:25

Сообщение
#12

Группа: Участники форума
Сообщений: 324
Регистрация: 4.10.2010

Пользователь №: 74774

Применяют ли при этом все нормы котлов к барабану?
Если его рабочее давление свыше 4,0 МПа предусматривают ли импульсные предохранительные клапаны?

15.11.2019, 11:26

Сообщение
#13

Группа: Участники форума
Сообщений: 750
Регистрация: 5.10.2013

Пользователь №: 208061

На водородках давление все же ниже 4,0 МПа. 35-37 кгс/см2 обычно.

15.11.2019, 13:31

Сообщение
#14

Группа: Участники форума
Сообщений: 324
Регистрация: 4.10.2010

Пользователь №: 74774

А вообще встречали импульсные ППК на котлах утилизаторах наружной установки?

15.11.2019, 13:55

Сообщение
#15

Группа: Участники форума
Сообщений: 750
Регистрация: 5.10.2013

Пользователь №: 208061

Нет, не встречал. В нефтеереработке нет таких давлений пара. Но я встречал импульсные предклапаны на технологических сосудах в импортных проектах.
В нефтехимии на крупных этиленовых установках серьезный пар есть, но я в таких не участвовал.
А что за проблема применять ИПК? Дорого/не найти/заказчик нос воротит?

17.11.2019, 11:42

Сообщение
#16

Группа: Участники форума
Сообщений: 324
Регистрация: 4.10.2010

Пользователь №: 74774

тут две проблемы, одна вытекает из другой
1. Правильно классифицировать паросборник, т.к. для котлов требуется например 2 уровнемера прямого действия и еще доп. требования по ТР ТС 032 и ФНП ОРПД, а для сосуда не требуется.
Документ для расчета на прочность РД 10-249-98 Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды или ГОСТ расчет на прочность сосудов под давлением (не знаю какой у него номер и название)
2. Если это котел, то тогда возникает пункт ТР ТС 032
57. На паровых котлах с рабочим давлением более 4 МПа (за исключением передвижных котлов и котлов паропроизводительностью менее 35 т/ч) устанавливаются только импульсные предохранительные клапаны. На передвижных котельных установках не допускается установка рычажно-грузовых предохранительных клапанов.
62. На паровых котлах с рабочим давлением более 4 МПа импульсные предохранительные клапаны непрямого действия устанавливаются на выходном коллекторе неотключаемого пароперегревателя или на паропроводе до главной запорной арматуры, при этом у барабанных котлов для 50 процентов клапанов по суммарной пропускной способности отбор пара для импульсов производится от барабана котла.
Иностранцы падают на ж*пу, говорят что по ASME BPCV Boiler & Pressure Vessel Code‎ они обязаны на барабане иметь ППК, а наш ТР ТС требует на паропроводе до главной запорной арматуры, получается неустранимое противоречие.
Если ИПУ будет использовать водяной пар в качестве импульсной среды, возникает риск замерзания тонких импульсных трубок даже с электрообогревом, например при замокании изоляции.
Мы тоже такие котлы раньше не проектировали, Заказчик сразу спросит пример такого ИПУ для котлов утилизаторов на наружных установках, а у нас нет.

17.11.2019, 12:07

Сообщение
#17

Группа: Участники форума
Сообщений: 750
Регистрация: 5.10.2013

Пользователь №: 208061

Лично мое мнение – если у вас выработка пара с давлением более 40 кгс/см2, то и проектировать нужно соответственно как котел более 40 со всеми приблудами.
Импульсные ПК, которые я встречал довольно компактные – отбор давления на пилотный клапан осуществлялся непосредственно от входного фланца такого ИПК. Требования по размещению отборов импульсов на барабане писали котельщики, а у них котлы в корпусах и рисков замерзания импульса нет. Что делать в этом конкретном случае? Игнорировать риск замерзания импульса. Импульсы обогреты заизолированы, откуда риск замокания, если реь об электрообогреве?
Или по правилам импульс может быть и электрическим. Как вариант, попытаться проектом сколхозить импульсный ПК: отбор давления из барабана – преобразователь давления – контроллер ПАЗ – отсекатель на паропроводе до арматуры.

18.11.2019, 18:20

Сообщение
#18

Группа: Участники форума
Сообщений: 324
Регистрация: 4.10.2010

Пользователь №: 74774

Может быть согласно логике ТР ТС 032 котел утилизатор вообще отдельная категория?

“котел-утилизатор” – устройство, в котором в качестве источника тепла используются горючие газы или другие технологические потоки;
“котел энерготехнологический” – паровой или водогрейный котел (в том числе содорегенерационный), в топке которого осуществляется переработка технологических материалов;
“котел электродный” – паровой или водогрейный котел, в котором используется тепло, выделяемое при протекании электрического тока через воду;
“котел с электрообогревом” – паровой или водогрейный котел, в котором используется тепло, выделяемое электронагревательными элементами;
“котел водогрейный” – устройство, предназначенное для нагрева воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне этого устройства;
“котел паровой” – устройство, предназначенное для выработки пара с давлением выше атмосферного, используемого вне этого устройства;

получается котел паровой и котел водогрейный это устройства.
Котел энерготехнологический, котел электродный, котел с электрообогревом – отнесены к котлам паровым и водогрейным.
А вот утилизатор получается такое же устройство наравне с котлом паровым или водогрейным, ведь не написали “котел-утилизатор” – паровой или водогрейный котел,в котором в качестве источника тепла используются горючие газы или другие технологические потоки; неспроста оно так или это уже ум за разум?))
тогда вообще на котлы утилизаторы никаких норм нет в ТР ТС кроме п.75

75. На котлах-утилизаторах и энерготехнологических котлах дистанционные указатели уровня жидкости устанавливаются на пульте (пультах) управления данными котлами.

1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)

Читайте также:  Витамин для укрепления сосудов на лице

Пользователей:

Источник