Кожухотрубные (кожухотрубчатые)

История кожухотрубных теплообменников

Впервые аппараты такого рода были разработаны в самом начале ХХ века, когда у тепловых станций возникла потребность в теплообменниках, обладающих большой поверхностью теплообмена, и способных работать при достаточно высоком давлении.

Сегодня кожухотрубные теплообменники используются в качестве подогревателей, конденсаторов и испарителей. Опыт многолетней эксплуатации, многочисленные конструкторские разработки привели к значительному усовершенствованию их конструкции.

Варианты исполнения

Со временем кожухотрубные теплообменники получили широчайшее применение. Это определялось простотой и надежностью конструкции, а также большим числом возможных вариантов исполнения, подходящих для различных условий эксплуатации, в том числе:

вертикальное или горизонтальное исполнение теплообменника, кипение или конденсация, однофазные потоки теплоносителя на горячей или холодной стороне аппарата;

возможный рабочий диапазон давлений от вакуума до довольно высоких значений;

возможность изменения перепадов давления в широких пределах по обеим сторонам теплообменной поверхности как следствие большого числа вариантов конструкций.

возможность удовлетворения требований по термическим напряжениям, не повышая существенно стоимость аппарата;

размеры аппаратов - от маленьких до самых больших, до 6000 м²;

материалы могут быть подобраны в зависимости от требований к коррозии, давлению и температурному режиму, с учетом их соответствующей стоимости;

поверхности теплообмена могут быть использованы как внутри труб, так и снаружи;

возможность доступа к пучку труб для их ремонта или очистки.

Однако широкие области применения кожухотрубных теплообменников при подборе наиболее подходящих вариантов для каждого конкретного случая не должны исключать и поиск альтернативных вариантов.

Составные части

Составные части кожухотрубных теплообменников: пучки труб, укрепленные в трубных решетках, крышки, кожухи, патрубки, камеры и опоры. Трубное и межтрубное пространства в них чаще всего разделены перегородками.

Принципиальные схемы и типы

Принципиальные схемы наиболее широко распространенных типов кожухотрубных теплообменников представлены на рисунке:

Кожух теплообменника - это труба, сваренная из стальных листов. Различие кожухов состоит главным образом в способе соединения корпуса с трубной решеткой и с крышками. Толщину стенки кожуха выбирают в зависимости от рабочего давления среды и его диаметра, но в основном принимают не менее 4 мм. К кромкам кожуха посредством фланцев приваривают крышки или днища. Снаружи к кожуху крепятся опоры аппарата.

В кожухотрубных теплообменниках общее эффективное сечение межтрубного пространства обычно больше в 2-3 раза, чем соответствующее сечение труб. Поэтому независимо от разности температур теплоносителей и их фазового состояния общий коэффициент теплопередачи лимитируется поверхностью межтрубного пространства и остается невысоким. С целью его повышения устанавливают перегородки, что увеличивает скорость теплоносителя и повышает эффективность теплообмена.

Пучок труб закрепляется в трубных решетках различными методами: с помощью разбортовки, развальцовки, запайки, заварки или сальниковыми креплениями. Трубные решетки привариваются к кожуху (Тип 1 и 3), либо зажимаются болтами между фланцами крышки и кожуха (Тип 2 и 4), или же соединяются болтами лишь с фланцем (Тип 5 и 6). В качестве материала для решетки используется обычно листовая сталь, толщина которой должна быть не меньше 20 мм.

Данные теплообменники различаются по конструкции: жесткой (Тип 1 и 10), полужесткой (Тип 2, 3 и 7) и нежесткой (Тип 4, 5, 6, 8 и 9), по способу движения теплоносителя - многоходовые и одноходовые, прямоточные, поперечноточные и противоточные, и по способу расположения – вертикальные, горизонтальные и наклонные.

На рисунке Тип 1 представлен одноходовой теплообменник жесткой конструкции с прямыми трубками. Кожух жестко связан с трубками решетками, возможность компенсации тепловых удлинений отсутствует. Конструкция таких аппаратов проста, но их можно применять только при не очень большой температурной разности между пучком труб и корпусом (до 50°C). Кроме того, коэффициент теплопередачи в аппаратах такого типа низок, потому что скорость теплоносителя в межтрубном пространстве невысока.

В кожухотрубных теплообменниках сечение межтрубного пространства обычно в 2-3 раза больше, чем соответствующее сечение труб. Поэтому на общий коэффициент теплопередачи влияет не столько разность температур теплоносителей или их фазовое состояние, напротив, он лимитируется поверхностью межтрубного пространства и остается невысоким. С целью его повышения в межтрубном пространстве делают перегородки, что несколько увеличивает скорость теплоносителя и тем самым повышает эффективность теплообмена.

Перегородки, установленные в межтрубном пространстве, увеличивая скорость теплоносителя, повышают коэффициент теплоотдачи.

В парожидкостных теплообменниках обычно в межтрубном пространстве пропускают пар, а жидкость идет по трубам. При этом разность температур труб и стенки корпуса обычно очень велика, что требует установки различного вида компенсаторов. В этих случаях используют линзовые (Тип 3), сильфонные (Тип 7) сальниковые (Тип 8 и 9), компенсаторы.

Однокамерные теплообменники с W - или чаще U -образными трубами также эффективно устраняют тепловые напряжения в металле. Их целесообразно использовать при высоких давлениях теплоносителей, так как в аппаратах высокого давления крепление труб в решетках – операции дорогие и технологически сложные. Однако теплообменники с гнутыми трубами также не получили широкого распространения в связи с трудностью получения труб с различными радиусами изгиба, сложностью замены гнутых труб и проблемами, возникающими при их очистке.

Конструкция теплообменника, предусматривающая жесткое крепление одной трубной решетки и свободное перемещение второй, более совершенна. В этом случае устанавливается дополнительная внутренняя крышка, которая относится непосредственно к трубной системе (Тип 6). Незначительное удорожание аппарата, связанное с увеличением диаметра корпуса и изготовлением второго, дополнительного, днища, оправдывается надежностью в эксплуатации и простотой конструкции. Такие аппараты называют теплообменниками «с плавающей головкой».

Теплообменники поперечного тока (Тип 10) отличает повышенный коэффициент теплоотдачи, так как теплоноситель в межтрубном пространстве движется поперек пучка труб. В некоторых видах таких теплообменников при использовании в межтрубном пространстве газа, а в трубах - жидкости, коэффициент теплоотдачи дополнительно повышают, применяя трубы с поперечными ребрами.

Принцип действия кожухотрубных теплообменников:

Перед тем, как перейти к разбору принципа работы кожухотрубного теплообменника, необходимо определиться с направлением движения теплоносителей. В общем случае выделяют три варианта:

• прямоточный;
• противоточный;
• перекрестный.

Как следует из названий, в первом случае оба теплоносителя движутся в одном направлении, во втором – в противоположных, а при перекрестном варианте один поток направлен под прямым углом к другому. Конкретный выбор зависит от множества факторов, а конечная цель – оптимизировать движение теплоносителей и обеспечить максимально эффективную теплопередачу между ними. Помимо этого нет строгой привязки к тому, по какому пространству (трубному или межтрубному) должен течь конкретный теплоноситель (отдающий или принимающий тепло), что также зависит от конкретной задачи, коррозионной силы теплоносителей, возможности отложения осадка и т.д.

Для простоты и наглядности рассмотрим распространенный вариант противоточного кожухотрубного теплообменника, в котором горячий теплоноситель течет по межтрубному пространству. Первичный теплоноситель (отдающий тепло) поступает в межтрубное пространство через входной штуцер и начинает двигаться вдоль аппарата, после чего покидает его через выходной штуцер. Здесь стоит упомянуть, что в качестве первичного теплоносителя нередко используют водяной пар, который вследствие теплопередачи конденсируется на трубках, и в таком случае выходной штуцер должен располагаться снизу аппарата, чтобы сконденсированная вода могла свободно покидать межтрубное пространство. В свою очередь вторичный теплоноситель (принимающий тепло) через свой входной штуцер попадает в так называемую распределительную камеру. Название напрямую указывает на функциональное назначение, поскольку из нее теплоноситель равномерно распределяется по всем трубкам, и на выходе из них нагретый теплоноситель собирается в аналогичной камере, выполняющей роль коллектора, после чего выводится из теплообменника через выходной штуцер.

Теловой поток от первичного теплоносителя к вторичному возникает вследствие разности температур, а посредником в теплопереносе выступает металлическая стенка трубки, для чего стараются подобрать материал с максимальной теплопроводностью. Таким образом, в общем процессе теплопереноса можно выделить три стадии: теплоотдача от первичного теплоносителя к стенке, теплоперенос через материал трубки и, наконец, теплоотдача от стенки к вторичному теплоносителю. Очевидно, что вдоль длины трубок будет меняться и движущая сила процесса, то есть разность температур теплоносителей, так как один из них постепенно нагревается, а второй, соответственно, остывает. Противоток в данном случае является оптимальным режимом, при котором температурный потенциал используется по максимуму, и лишь невозможность его организации в силу каких-либо причин вынуждает использовать другие варианты.

Разновидности и конструктивные решения

Для улучшения характеристик кожухотрубного теплообменника в его конструкцию могут вноситься различные изменения. Так с целью увеличить время пребывания теплоносителя в межтрубном пространстве в нем устанавливают перегородки различных конфигураций. Это могут быть как поперечные пластины, образующие с кожухом проходы, диаметрально расположенные относительно оси корпуса, так и более сложные конструкции, к примеру, в виде закручивающейся спирали. Идея простая, что при такой организации движения жидкости в межтрубном пространстве сечение проходного канала уменьшается, а значит, увеличивается скорость, помимо этого, к продольному обтеканию трубок добавляется поперечное, кроме того, появляется дополнительная турбулизация потока. Все это приводит к интенсификации теплообмена и более полной реализации потенциал разности температур. Конечно же, аналогичного эффекта можно было бы достичь и простым удлинением аппарата и увеличением расхода теплоносителя в межтрубном пространстве, но очевидно, что подобный вариант привел бы к таким негативным последствиям, как перерасход материала теплообменника и т.п.

Скорость теплоносителя в трубном пространстве также может быть увеличена при сохранении габаритов аппарата и общем расходе, и в данном случае речь идет о многоходовых кожухотрубных теплообменниках. Суть состоит в том, что по одной части труб теплоноситель пускается в одном направлении, а в другой – в противоположном. Таким образом, за свой путь внутри теплообменника он несколько раз обменяется теплом с межтрубным пространством. Конечно же, это приведет к определенному снижению эффективности теплообмена из-за постепенно уменьшающейся движущей силы, коей является разность температур, однако общая эффективность аппарата при этом увеличивается. Варианты многоходовых теплообменников могут быть самыми разными, но в качестве примера можно привести распространенный вариант двухходового горизонтального теплообменника.

Одна из распределительных камер герметично разделяется с помощью перегородки на две части, соответственно, каждая из них сообщается только с половиной всех трубок. Подача происходит в одну из половинок через входной штуцер, после чего теплоноситель начинает движение по трубкам по направлению к противоположной распределительной камере, у которой выходной штуцер отсутствует. Жидкость заполняет камеру и поступает уже к другой половине трубок, которые выходят во вторую половину первой распределительной камеры, откуда и удаляется из аппарата через выходной штуцер. Таким образом, получается, что теплоноситель трубного пространства дважды обменивается теплом с межтрубным пространством: один раз при прямом ходе и второй при возвратном.

Не меньше разнообразию конструкций кожухотрубных теплообменников послужил и другой фактор, и именно необходимость компенсации температурных расширений частей аппарата, если быть точным, то разницу деформации корпуса и трубного пучка. Обладая примерно схожей длинной, корпус и трубки могут изготавливаться из разных материалов, обладающих различными линейными коэффициентами теплового расширения. При нагреве корпус и трубки расширяются, причем неравномерно, из-за чего в трубных решетках возникает напряжение, которое может вызвать деформации или вовсе вырвать трубки из решетки. Для устранения этой проблемы были разработаны различные конструктивные решения:

• линзовый компенсатор;
• U-образные трубки;
• плавающая головка;
• двойные трубы и т.д.

Использование компенсаторов – это простой и распространенный способ снятия напряжений, суть которого состоит в размещении на корпусе одной или нескольких “волн”, способных испытывать упругую деформацию. Такая “гармошка” позволяет корпусу дополнительно удлиняться, тем самым компенсируя разницу в деформациях с трубками. Такое решение простое и не затрагивает внутренней конструкции теплообменника, однако усложняет изготовление обечайки корпуса и увеличивает ее металлоемкость.

Другой вариант компенсации неравномерности деформаций – это их обособление друг от друга, то есть когда термическая деформация корпуса оказывается никак не связанной с деформацией трубного пучка. Конструктивно это похоже на двухходовой теплообменник, у которого из конструкции полностью убрана одна из трубных решеток, а чтобы теплоноситель мог перетекать из трубок прямого хода в трубки обратного хода, их соединяют U-образными сегментами. Таким образом, получается, что весь трубный пучок может свободно деформироваться внутри корпуса, будучи связанным с ним только через одну трубную решетку. Из очевидных недостатков такого метода можно назвать сложность изготовления U-образных трубок, которые еще и гораздо сложнее чистить из-за их формы. Последнее немаловажно, потому что именно по трубному пространству стараются пускать теплоноситель, наиболее склонный к осадкообразованию, что снижает область использования данного метода компенсации тепловых деформаций.

Альтернативой использованию U-образных трубок может служить вариант теплообменника с плавающей головкой. Идея состоит в замене U-образных участков трубок на трубную решетку, не связанную с корпусом теплообменника и имеющую свою отдельную крышку. Таким образом, движение теплоносителя происходит ровно также как и в двухходовом теплообменнике, но при этом трубный пучок с распределительной камерой могут изменять свои линейные размеры внутри корпуса независимо от него. Это в определенной мере усложняет и удорожает конструкцию, но при этом в ней остаются трубки только прямой формы, с очисткой которых проблем на порядок меньше.

Стоит также упомянуть и вариант с двойными трубами. Основное их отличие лежит в конструкции трубок, которые, как вытекает из названия, являются двойными. Внешний слой образуют трубки, запаянные с одного конца и закрепленные в трубной решетке с другого, а внутренний слой – трубки, также закрепленные в отдельной решетке, но не запаянные с противоположного конца. Эти две части совмещаются таким образом, чтобы в торцевой зоне между ними сохранялся достаточный зазор, и теплоноситель мог свободно перетекать из внутренних трубок в объем между стенками внешних и внутренних трубок. Несмотря на то, что теплоноситель за полный ход успевает пройти вперед и назад по всей длине трубок, двухходовым такой теплообменник по факту не является, потому что при прямом ходе теплообмен через стенку происходит не с теплоносителем межтрубного пространства, а с тем же теплоносителем трубного пространства, но совершающим обратный ход. Подобная конструкция также позволяет компенсировать неравномерность теплового расширения корпуса и трубок, но расплачиваться за это приходится тем, что самих трубок становится фактически в два раза больше, что негативно сказывается на металлоемкости теплообменника и эффективности использования его внутреннего пространства.

Виды кожухотрубных теплообменников:

подогреватели водоводяные;
охладители воды и масел компрессоров и дизелей;
подогреватели пароводяные;
маслоохладители различных типов турбин, гидравлических прессов, насосных и компрессорных систем, силовых трансформаторов;
охладители и подогреватели воздуха;
охладители и подогреватели пищевых сред;
подогреватели воды в бассейнах;
испарители и конденсаторы холодильных установок.

Сфера и область применения

Кожухотрубные теплообменники применяются в промышленных морозильных установках, в химической и пищевой отраслях, для тепловых насосов в системах водоочистки и канализации.

Кожухотрубные теплообменники находят применение в химической и тепловой промышленности для теплообмена между жидкостными, газо- и парообразными теплоносителями в термохимических процессах, и сегодня являются наиболее широко распространенными аппаратами.

Преимущества:

Надежность кожухотрубных теплообменников в эксплуатации:

Кожухотрубные теплообменные аппараты с легкостью выдерживают резкие изменения температуры и давления. Пучки труб не разрушаются при вибрации и гидравлических ударах.

Слабая загрезняемость аппаратов

Трубы этого типа теплообменников загрязняются мало и их можно довольно легко очистить кавитационно-ударным методом, химическим, или – для разборных аппаратов- механическим способами.

Длительный срок службы

Срок службы довольно длительный - до 30 лет.

Адаптируемость к различным средам

Кожухотрубные теплообменники, применяемые сегодня в промышленности, адаптированы к самым различным технологическим средам, в том числе к санитарной, морской и речной воде, маслам, химически активным средам, и даже самые агрессивные среды практически не снижают надежность теплообменных аппаратов.

Система из двух теплообменников связанных параллельно через бак для разбавления.

Технические данные

Материальное исполнение

Объем поставки: два кожухотрубных теплообменника с разбавителем.

Примечание.

1. Процессные патрубки не рассчитаны выдерживать нагрузку от соединительных трубопроводов.
2. В соответствии с тепловой нагрузкой, расход теплообменников может достигать 67 492 кг/ч. Несколько факторов могут повлиять на конечную температуру кислоты и поэтому выбран надлежащий коэффициент безопасности.
3. Температура концентрированной кислоты на входе - 95°С, но во время разбавления температурный уровень достигает 175°С (согласно теплоте разбавления), поэтому разбавляемая кислота должна охлаждаться с 175°С до 45°С.

Трубчатый теплообменник (рекуператор)

1. Техническое описание

Двухпроходный теплообменник (рекуператор) состоит из трубных пучков:

34 шт, 2 ½ ″ трубы (2 ряда)

73 мм наружный диаметр × 5,2 мм толщина стенки, 2 450 мм (полезная длина), материал – нержавеющая сталь, марка 304/304L.

153 шт, 2 ½ ″ трубы (9 рядов) с отводами

73 мм наружный диаметр × 3 мм толщина стенки, 2 450 мм (полезная длина), материал нержавеющая сталь, марка 304/304L.

187 шт, 2 ½ ″ трубы (11 рядов) с отводами

73 мм наружный диаметр × 3 мм толщина стенки, 2 450 мм (полезная длина), углеродистая сталь, с требуемыми трубными вставками.

Дополнительные материалы

• 1 шт. воздухозаборный отвод, с фланцами, малоуглеродистая сталь.
• 1 шт. воздухоподающий отвод, с фланцами, нержавеющая сталь 304/304L.
• 1 шт. отвод дымовых газов, нержавеющая сталь 304/304L и малоуглеродистая сталь.
• 1 шт. кожух из нержавеющей стали 304/304L.
• огнеупорная футеровка: огнеупорный бетон, волокнистая набивка.
• термопары.

Примерный общий вес рекуператора: 11 272 кг.

Рабочие характеристики:

Топливо: природный газ

Изменение расхода воздуха: 10%

Поток дымовых газов м³/ч 32 000

Температура дымовых газов:

Примечание:

Необходимо принимать меры для предотвращения превышения максимума температуры отходящих газов, входящих в рекуператор, свыше 1000°C, а также предотвращения превышения максимума конечной температуры нагреваемого воздуха в рекуператоре свыше 480°C. Для соблюдения наших требований по гарантии, необходимо вести учет этих температур и регулярно их проверять.

Кожухотрубный теплообменник для цеха аммиака

Спецификация

Габаритные размеры в мм(Д х Ш х В): 11000 х 1200 х 4000

Вес: 98 500 кг (пустой)

Химический состав сталей

Химический состав отливки может колебаться в пределах допусков предусмотренных нормативами стандарта

Теплообменники газопродуктовой смеси реактора / газосырьевая смесь реактора

Теплообменник пары ГСВД / циркулирующий газ

1. Поставляемое оборудование:

Примечания:

1) Конструкция всех предложенных теплообменных аппаратов - с извлекаемым трубным пучком, болтовым креплением крышки и приварной мембраной;
2) Указанная толщина теплообменных труб является минимальной;
3) Переходные элементы для штуцеров аппаратов для стыковки с присоединяемыми трубопроводами будут включены, но для этого необходима детальная информация по ним. Материал перехода будет соответствовать материалу трубопровода;
4) Весь корпус теплообменника изготовлен из Cr-Mo.

2. Нормы и стандарты

2.1 Нормы и стандарты

2.2 Нормы

ГОСТ-Р & РТН (только документационное обеспечение)

2.3 Кодовая маркировка и/или регистрация национального управления

ASME Code Stamp U

2.4 Код материала

2.4.1 Части, работающие под давлением

ASTM
ASME

2.4.2 Части, работающие без давления

ASTM
ASME

2.5 Стандарт труб

ANSI

2.6 Стандарт фитингов

ANSI

2.7 Блок измерительных приборов

SI

2.8 Дополнительно

Подтверждаем соответствие техническим условиям и стандартам лицензиара
ASME U

3. Объем работ и поставки

3.1 Объем работ

3.1.1 Исполнение

• Прочностной расчет в соответствии с кодом стандарта и нормами
• Рабочий чертеж оборудования

3.1.2 Производство

• Производство в цехе
• Послесварочная термообработка или термообработка для снятия напряжений, в соответствии с кодом или спецификацией
• Работы по установке трубного пучка внутри теплообменника

3.2 Объем поставки

• Корпус
• Ограждение, опора, лапы, проушины
• Люк-лаз, смотровое окно, штуцера
• Шильдик и крепление
• Трубный пучок теплообменника
• Внутренние опорные элементы: уплотнение и направляющая, отражательная перегородка, отбойный щиток, основание и анкер
• Внешние опорные элементы: изолированные опорные кольца и проушины, лапы с заземляющими зажимами, монтажные проушины
• Прочее: Заглушка с болтами, гайками и уплотнением для фланца

3.3 Поставка материалов заказчиком

Поставка материалов заказчиком отсутствует

3.4 Запасные части

4. Инспектирование и испытание

Инспектирование и испытание выполняются в соответствии со следующими правилами и стандартами:

• Сертификаты на материал
• Инспектирование исходных материалов, включая динамические испытания
• Идентификация материала
• Аттестационный тест сварки и квалификации сварщиков
• Квалификационные испытания сварочной процедуры
• Инспекция подготовки кромок, включая вырубку корня шва
• Инспектирование при помощи жидкого проникающего вещества или магнитопорошковым методом
• Контроль ультразвуком во время производства
• Ультразвуковая дефектоскопия
• Испытание твёрдости
• Визуальный контроль и контроль размеров
• Гидравлические испытания
• Испытание на герметичность (если необходимо)
• Пневматические испытания
• Антикоррозийная защита и инспекция краски
• Применяемые материалы имеют сертификаты 3.1 EN 10204-2004
• Полное радиографическое исследование.

5. Антикоррозийная защита и окраска

5.1 Антикоррозийная защита

• Летучий ингибитор коррозии или летучий фазовый ингибитор
• Подготовка внешней поверхности углеродистой стали (в соответствии со спецификацией заказчика)

5.2 Окраска внешней поверхности

• В соответствии со спецификацией заказчика

5.3 Гарантийный срок

12 месяцев с момента ввода оборудования в эксплуатацию или 24 месяца с момента отгрузки.

6. Дополнительно

• Все предложенные теплообменные аппараты конструктивно выполнены с извлекаемым трубным пучком, болтовым креплением крышки и приварной мембраной;
• Переходные элементы будут включены в объем поставки после предоставления детальной информации по ним;
• Все применяемые материалы имеют сертификаты 3.1 EN 10204-2004;
• В объем технического предложения включено полное радиографическое исследование;
• Крепление теплообменных труб к трубной решетке будет производиться обваркой с развальцовкой в кольцевые канавки прямоугольного сечения. Контроль герметичности соединения труб с трубной решеткой будет выполнено методом гелиевого щупа;
• Предварительный список запасных частей на 2 года эксплуатации каждого теплообменного аппарата:
  Прокладки – 200%
  Болты/гайки – 10% (мин. 2 комплекта);
• Пластины скольжения включены в объем поставки;
• Кольцо крепления изоляции включено в объем поставки;
• В качестве прокладочных материалов планируется использование Inconel 625 для приварной мембранной прокладки и нержавеющая сталь (SS304) для других прокладок;
• Для проварки межтрубного пространства и бокового канала применяется направленный сварной шов, поэтому мы рассматриваем дополнительные 8 мм в диаметре;

7. Спецификация деталей

Исходные данные:

Технические характеристики испарителя:

Материальное исполнение:

Декларируемый период эксплуатации (срок службы) – это период времени от начала эксплуатации технического устройства до достижения им предельного состояния, который включает наработку устройства и время простоев всех видов, обусловленных как техническим обслуживанием и ремонтом, так и организационными или иными причинами. Срок службы определяется заводом-изготовителем и прописывается в технической документации, поставляемой с оборудованием.

Технические (потребительские, функциональные, качественные) характеристики оборудования

1.Техническое описание

Таблица сравнения технических параметров

2. Технические условия

Нормы и стандарты:

• Фланцевые соединения: DN150/DN250
• Стандарт производителя по графитовым фланцам
• Система управления качеством согласно DIN EN ISO 9001:2000

Документация:

• Сборочные чертежи всего поставленного оборудования
• Списки деталей всего поставленного оборудования
• Декларация о соответствии заказу тип 3.1 согласно EN 10204
• Инструкции по обращению с товаром, установке и эксплуатации

Система окраски: внешние стальные детали основного оборудования:

• Пескоструйная обработка согласно SA 2½, DIN55928
• Базовое покрытие с однокомпонентной эпоксидной грунтовкой с содержанием цинка
• Толщина каждого сухого слоя 40мкм

Спецификация теплообменника

Назначение установки – охладитель промывочной кислоты
Площадь / установка (брутто/кпд) – 98м² кожух/установка 1

Рабочие характеристики установки

Схема (расположение пучка/патрубков)

Конструкция одного корпуса

Технические характеристики:

380 В, 50 Гц, 2x660 кВт, 126 рабочих и 13 резервных ТЭНа, всего 139 ТЭНа, соединение в треугольник 21 канал по 31,44 кВт. Защита - NEMA тип 4,7

Рабочая среда: Газ регенерации (объемные проценты)
N2 - 85%, водяной пар-1,7%, CO2-12.3%, O2-0.9%, Sox-100 ppm, H2S-150ppm, NH3-200ppm. Присутствуют механические примеси - соли аммония, продукты коррозии.

Объем поставки:

• фланцевый погружной нагреватель
• сальниковые уплотнители
• переходник кабельного ввода
• кабельные наконечники
• предохранители
• контроллер мощности на триодных тиристорах
• термопара TBA
• уплотнительная прокладка между нагревательной секцией и соединительной коробкой
• уплотнительная прокладка между корпусом и нагревательной секцией

Проточный теплообменник для прямого нагрева газа в сосуде

Регулятор температуры во взрывозащищенном исполнении с погружной гильзой

Датчики регулирования производительности и температуры

Датчики в соответствии с EN 61439-2 для нагревателя 40 кВт.
Бесступенчатые с тиристорным регулятором, установлены в шкафу управления, с габаритами 800х1000х300 мм.

Техническое описание

Конструкция корпуса				Эскиз
		Корпус	Трубы
Расчетн./вакуум/тест, бар		25 / /	230 / /
Расчетная температура, °C		450	210
Количество фаз		1	2
Допуск на коррозию, мм		1,59	1,59
Соединения	Вход	400 / -	400 / -
	Выход	125 / -	400/ -
Внешний диаметр - 1 250 мм Материальное исполнение: Корпус - 16Mo3 Крышка корпуса - 16Mo3 Каналы - 16Mo3 Трубная решетка (стационарная) - 16Mo3

Таблица штуцеров

Техническое описание

Конструкция корпуса				Эскиз
		Корпус	Трубы
Расчетн./вакуум/тест, бар		25 / /	230 / /
Расчетная температура, °C		360	250
Количество фаз		1	2
Допуск на коррозию, мм		1,59	1,59
Соединения	Вход	400 / -	400 / -
	Выход	125 / -	400/ -
Внешний диаметр - 1 250 мм Материальное исполнение: Корпус - 16Mo3 Крышка корпуса - 16Mo3 Каналы - 16Mo3 Трубная решетка (стационарная) - 16Mo3

Таблица штуцеров

Техническое описание

Конструкция корпуса				Эскиз
		Корпус	Трубы
Расчетн./вакуум/тест, бар		50 / /	230 / /
Расчетная температура, °C		400	280
Количество фаз		1	2
Допуск на коррозию, мм		1,59	1,59
Соединения	Вход	400 / -	400 / -
	Выход	125 / -	400/ -
Внешний диаметр - 1 700 мм Материальное исполнение: Корпус - 16Mo3 Крышка корпуса - 16Mo3 Каналы - 16Mo3 Трубная решетка (стационарная) - 16Mo3

Техническое описание

Конструкция корпуса				Эскиз
		Корпус	Трубы
Расчетн./вакуум/тест, бар		4 / /	18 / /
Расчетная температура, °C		170	170
Количество фаз		1	2
Допуск на коррозию, мм		1,59	1,59
Соединения	Вход	1000 / -	1200 / -
	Выход	200 / -	1200 / -
Материальное исполнение: Корпус – Углеродистая сталь Крышка корпуса - Углеродистая сталь Каналы - Углеродистая сталь Трубная решетка (стационарная) - Углеродистая сталь

Таблица штуцеров

Технические характеристики

Материальное исполнение - Углеродистая сталь

Спецификация

Вариант 1

Эскиз (расположение пучка / патрубков):

Вариант 2

Каждый теплообменник:

Трубы: SA 333 Gr1
Болты: SA 320 GrL7 и SA 194 Gr4

Примечание:

Два теплообменника соединены трубным каналом (может быть полностью отдельное оборудование).

Новая конструкция (тех.решение) аппарата для увеличенной мощности (2000 т/сутки) раз-работана в основном из-за риска возникновения вибраций U-образных труб в конструкции существующего теплообменника, т.к. бОльшая производительность увеличит скорость потока.

Для исключения вибраций предложено:

- уменьшение расстояния между перегородками;

- увеличение количества перегородок (12 шт.);

- увеличить расстояние между трубами (таким образом уменьшается скорость газа);

- использовать трубы 25 х 2 мм (более упругие) и изменение расположения труб в квадрат;

- изменить шаг.

Чтобы сохранить поверхность теплообмена и разумную потерю давления, увеличен диаметр корпуса аппарата и удлинены трубы.

Подогреватель питательной воды низкого давления

Количество 1 шт.

Вес 18 170 кг

Подогреватель представляет собой горизонтальный аппарат кожухотрубного типа с U- образными трубками, установленный на двух подставках.

Аппарат снабжен горловинами технологических носителей.

Аппарат будет отвечать нормам:

- ТР ТС 032/2013, ТР ТС 010/2011;

- ОСТ 26.291-71;

Аппарат подлежит согласованию в Ростехнадзоре РФ.

Фланцы горловин будут использованы в соответствии с ГОСТ 33259-2015.

Трубки Ø25 x 2 - 7000 мм (398 шт, шаг 40 мм угол 90°) в трубных пластинах (решётках) будут развальцованы и приварены. Герметичность этих соединений будет проверена с помощью гелиевого детектора.

Материалы будут проконтролированы на ударную вязкость при -50°C.

Конструктивное исполнение будет согласно техническому заданию Заказчика.

Расхождения и изменения, возникающие в процессе производства, будут согласованы с Заказчиком.

Перед испытанием на давление аппарат будет очищен, а после испытания - высушен.

Испытание проводится с оригинальными крышками, прокладками и соединительными винтами.

Технические характеристики аппарата

ТЕРМООБРАБОТКА да

ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА дробеструйка перед окраской Sa 2 ½ EN ISO 12944-4;

окраска: грунтовка + верхнее покрытие (47 м2)

ИСПЫТАНИЯ

Механические для разработки WPS и PQR

Неразрушающие

RT 100%

MT 100%

PT 100%

UT 100%

VT 100%

Остальные Гидроиспытание деми-водой, измерение

окончательных размеров

ТРАНСПОРТНЫЕ РАЗМЕРЫ 2500х2500х9400 - Ш x В x Д [мм]

Размеры

Внутренний диаметр кожуха 600 мм

Длина кожуха 4000 мм

Вес 2400 кг

Стандарты проектирования и производства ASME VIII, Div.1

Материальное исполнение

Трубы SB338 Gr.2 (Титан)

Трубные решетки SA350 Gr.LF2 Cl1 + Титановое покрытие

Кожух, перегородки и каналы SA516 Gr.7

Объем поставки:

- производство оборудования

- неразрушающий контроль

- испытание под давлением

- зажимы для изоляции

- пескоструйная обработка и покрытие

- заглушки

Исключения из объема поставки:

- ответные фланцы

- анкерные болты

- запчасти

- монтаж на месте установки

Купить кожухотрубные теплообменники и получить дополнительную техническую информацию, Вы можете обратившись к персоналу нашей компании.

Теплообменное оборудование

Кожухопластинчатые теплообменники
Кожухотрубные теплообменники
Пластинчатые теплообменники
Нагреватели, резервуары и баки, нагрев компонентов асфальтового оборудования
Резистивные поточные нагреватели для подогрева пластовой воды
Установки и оборудование для подогрева теплоносителя

Кожухотрубные (кожухотрубчатые) теплообменники
Пластинчатые теплообменники
Спиральные теплообменники
Теплообменное оборудование
Кожухотрубные теплообменники

• Производитель кожухотрубных (кожухотрубчатых) теплообменников и аппаратов высокого давления – MWL APPARATEBAU GmbH GRIMMA (MAG), Германия
• Shell and tube heat exchangers
• Rohrbündelwärmeaustauschern
• Intercambiadores de calor de carcasa y tubos