Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Классификация ТА ТА «труба в трубе» Кожухотрубные ТА Пластинчатые ТА Способы компенсации температурных напряжений План лекции

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты По назначению: подогреватели, охладители, конденсаторы, испарители и т.п.; по организации процесса теплообмена: смесительные (деаэраторы, градирни, смешивающие ПНД), поверхностные: рекуперативные (поверхность омывается одновременно), регенеративные (поочередно); По типу поверхности теплообмена: труба в трубе, кожухотрубные, пластинчатые. В качестве ПГ – только рекуперативные ТА! Классификация ТА

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Состоит из одной трубы, размещенной концентрически в другой большего диаметра с соответствующими патрубками на концах для подвода теплоносителей от одной секции к другой Небольшие поверхности теплообмена (до 50 м 2 ) Поверхность теплообмена может быть увеличена за счет установки дополнительных секций Внутренняя труба может иметь продольные ребра, приваренные изнутри или снаружи для роста F пто Подразделяются на: с прямыми гладкими трубами, с U-образными трубами, змеевиковые, спиральные, с трубками Фильда. Теплообменники типа «труба в трубе»

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Теплообменники типа «труба в трубе»

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Кожухотрубные теплообменники Большой вариант исполнения: давление – от вакуума до очень больших размеры от очень маленьких до очень больших (до 5000 м2) возможность процессов с изменением агрегатного состояния ремонтопригодность Основные элементы конструкции: кожух, трубки, трубные доски, дистанционирующие элементы, уплотнители, температурные компенсаторы

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Кожухотрубные теплообменники Кожух (корпус) - обечайка и днища. Диаметр от 0,5 до 4 м. Патрубки т/н Трубки - до 50 мм, гладкие и оребрённые. Крепятся в трубной доске сваркой или вальцовкой. Длина - до нескольких метров. Наиболее эффективное соотношение: L тр /D к = 5/1 Трубная доска - толстостенный металл. диск с отверстиями. На сварке или на болтах Дистанционирующие элементы и перегородки - крепление трубок, направление потока теплоносителя - увеличивает скорость в МТП и α то Температурные компенсаторы

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты с прямыми гладкими трубами с U- образными трубами с П- образными трубами Кожухотрубные теплообменники змеевиковые и спиральные с трубками Фильда с плавающей трубной доской с компенсирующими изгибами труб

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Для фазового превращения жидкости в пар (парогенераторы) Кипение в большом объёме Сепарационные устройства - в паровом объеме Различают: горизонтальные и вертикальные с коллекторами и с трубными досками с прямыми, U-образными, змеевиковыми, спиральными трубками и трубками Фильда Кожухотрубные теплообменники с погружными поверхностями нагрева

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Применение компенсаторов на корпусе ТА температурные расширения компенсируются деформацией компенсатора (линзовый, сильфонный, сальниковый) Применение непрямых труб (с изгибами, U и П образные, змеевиковые, спиральные, Фильда) температурные расширения компенсируются за счет деформации изгибов труб Применение непрямых корпусов U и Г, П - образные корпуса Двойные и плавающие трубные доски: одна доска может перемещаться вместе с трубной системой Применение материалов с одинаковым коэффициентом температурного расширения Компенсация температурных расширений

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Это рекуперативные ТА, представляют собой аппараты, теплообменная поверхность которых образована набором тонких штампованных металлических или графитовых пластин (0,5-0,6 мм) с гофрированной поверхностью. Материал пластин оцинкованная или коррозионно-стойкая сталь, титан, алюминий Пластины, собранные в единый пакет, образуют между собой каналы, по которым протекают теплоносители, обменивающиеся тепловой энергией. Горячие и холодные слои чередуются друг с другом. Пластинчатые теплообменники

Парогенераторы АЭСЛекция 4. Теплообменные аппараты Поверхность теплообмена от 2 до 600 м2; Используют при давлении до 1,6 МПа и температуре рабочих сред от 30 до +180° С для реализации теплообмена между жидкостями и парами (газами) в качестве холодильников, подогревателей и конденсаторов. Преимущества перед другими теплообменниками. компактность (площадь меньше в раз), высокий коэффициент теплопередачи, низкие теплопотери, простота монтажа и обслуживания, возможность разборки теплообменника при очистке, возможность наращивания мощности добавлением пластин, может устанавливаться прямо на пол. Первый пластинчатый теплообменник создан компанией «Альфа Лаваль» (Швеция) Начинают использовать в большой энергетике (ПНД, сетевые бойлеры). Пластинчатые теплообменники