Кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой: тип П и ПК

В соответствии с производственными стандартами, кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой маркируется буквой П, с плавающей головкой и компенсатором – буквами ПК.

В кожухотрубчатом теплообменнике этого типа трубные пучки жестко фиксируются только с одного конца. Другой конец трубок закреплена в трубной решетке, которая может свободно перемещаться по оси. Это позволяет застраховаться от температурных деформаций. Когда происходит нагревание, трубки удлиняются и свободно перемещаются внутри кожуха.

Как правило, кожухотрубчатые теплообменники с плавающей головкой являются одноходовыми. Но их можно сделать и многоходовыми, если разместить продольные перегородки в пространстве между трубами.

В целом в кожухотрубчатых агрегатах с плавающей головкой деформации в связи с повышением температуры компенсируются не полностью. Под воздействием температурных колебаний трубные пучки расширяются, и коробится трубная решетка, где они закреплены. Для того, чтобы этого избежать, в некоторых теплообменниках этого типа устанавливается разрезную плавающую головку. Это целесообразно делать в теплообменниках с большим диаметром, превышающим 1000 миллиметров. В теплообменных агрегатах с таким диаметром температуры входа и выхода могут сильно отличаться и достигать ста процентов. Поэтому компенсировать разницу температур действительно необходимо.

Размещение решетки с трубными пучками в крышке: варианты

Еще один важный момент в конструкционных особенностях теплообменника кожухотрубчатого типа П – тип соединения трубной решетки. Здесь важно найти вариант, при котором трубные пучки располагаются с минимальными зазором между ними и кожухом.

При этом важно позаботиться также и о том, чтобы из кожуха можно было с легкостью извлечь трубные пучки. Как правило, простота извлечения достигается за счет увеличения зазора между трубными пучками.

При разных вариантах размещения приходится жертвовать либо плотностью расположения кожуха и трубных пучков, либо простотой демонтажа.

Плавающая головка может быть размещена в крышке, диаметр которой больше или меньше диаметра кожуха. При размещении внутри крышки большего диаметра зазор между трубными пучками и стенкой кожуха становится минимальным. Но демонтаж трубок в этом случае затруднен, поскольку плавающую головку нельзя извлечь из кожуха.

При размещении плавающей головки в крышке меньшего диаметра, чем сам кожух, трубные пучки легко извлекаются, зазор между трубками и кожухом сохраняется минимальным. При таком соединении используются разрезные фланцы, состоящих из двух полуколец.

Помимо крепления разрезными фланцами существуют и другие способы крепления плавающей головки и трубной решетке: разрезным кольцом, разрезной фальцевой скобой, разрезным стяжным кольцом.

При соединении фланцевой скобой соединение происходит за счет охвата полукольцами трубной решетки и фланца крышки.

Выбор варианта крепления трубного пучка в кожухотрубчатом теплообменнике с плавающей головкой зависит от эксплуатационных нагрузок.

Кожухотрубчатые теплообменники с плавающей головкой чаще всего используются в испарителях, поскольку в этих агрегатах диаметр кожуха намного больше диаметра трубного пучка для создания максимально возможной поверхности зеркала испарения.

Кожухотрубчатые теплообменники с компенсатором: тип ПК

В некоторых случаях для компенсации температурных воздействий используется компенсатор. Это гибкий элемент, который устанавливается на плавающую головку кожухотрубчатого теплообменника.

Подобное теплообменное оборудование целесообразно использовать, если давление рабочих сред повышено и составляет от 5 до 10 МПаскалей.

Подобные теплообменники могут быть только одноходовыми. Рабочие среды движутся в них напротив друг другу, то есть такие теплообменники относятся к противоточным.

Важное конструкционное отличие теплообменников этого типа – расположение на крышке штуцера с размещенным внутри него компенсатором. Один конец компенсатора соединен с плавающей головкой, другой – с штуцером, расположенном на крышке кожухотрубчатого теплообменника.

Во всем остальном этот тип теплообменного оборудования повторяет строение теплообменников типа П.