НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Кожухотрубчатый аппарат с U-образными трубками

Теплообменные аппараты с U-образными трубками типа ТУ оснащены одной трубной решеткой, в которой методом вальцовки закреплены оба конца U-образных труб, что позволяет трубкам свободно удлинятся и сжиматься при коелбании их температуры. Слабостью таких аппаратов считается затруднительность очистки труб внутри, из-за чего они применяются преимущественно при работе с чистыми продуктами.

Подобные аппараты имеют в своём составе кожух (поз.2) и трубный пучок, состоящий из одной трубной решетки (поз.3) и U-образных трубок (поз.1). Трубная решетка совместно с распредкамерой (поз.4) устанваливается на корусе аппарата при помощи фланцевого соединения.

Теплообменники этого типа могут быть:

• в горизонтальной и вертикальной конфигурации;
• диаметром от 325 до 1400 мм;
• с трубами длиной от 6000 до 9000 мм;
• на условное давление не более 6,4 МПа;
• для рабочих температур не превышвющих 450 °С;
• массой до 30000 кг.

Для организации раздельного входа и выхода теплоносителя в распредкамере устанавливается перегородка (поз.5).

Теплообменные аппараты типа ТУ имеют 2 хода по трубной полости и 1 или 2 хода по межтрубному пространству. При организации 2 ходов по межтрубному пространству в теплообменнике устанавливается продольная перегородка (поз.2), которая извлекается из корпуса 1 совместно с трубным пучком.

Уплотнение пространства между перегородкой и кожухом:
		Чтобы исключить переток теплоносителя в промежутках между корпусом аппарата и перегородкой (поз.2) у стенки корпуса монтируются гибкие металлические пластины (поз.3) или прокладка (поз.3) из прорезиненного асбестового шнура, укладываемая в паз перегородки (поз.2).
гибкой металлической пластиной	шнуром

В теплообменниках типа ТУ возможно свободное температурное изменение длины труб: каждая трубка имеет возможность расширения и сжатия независимо от корпуса и рядом расположенных труб. Температурный перепад стенок трубок по ходам в таких теплообменниках не должен быть выше 100 °С, иначе возможно возникновение опасных температурных напряжений в трубной доске по причине температурного скачка на линии стыка двух ее частей.

Достоинством конструкции теплообменника типа ТУ является доступность периодической выемки трубного пучка для чистки внешней поверхности труб или полной замены пучка. Однако необходимо отметить, что внешняя поверхность трубок в подобных аппаратах неудобна для выполнения механической очистки.

Так как механическая очистка внутри трубок в теплообменниках типа ТУ практически невыполнима, в трубную полость подобных аппаратов необходимо направлять среду, которая не образует отложений, требующих механической очистки.

Очистку внутренних стенок трубок в таких аппаратах производят водяным паром, водой, химическими реагентами или негретыми нефтепродуктами. Иногда применяется гидромеханическая чистка, когда в трубную полость подается поток жидкости, в которой содержится абразивный материал, твердые шары и др.

Крепление фланца (поз.4) распредкамеры к фланцу (поз.1) корпуса аппарата приведено на рисунке. Специальная шпилька (поз.3) со стопорным выступом в форме конуса позволяет демонтировать распредкамеру не нарушая соединение трубной решетки (поз.2) с корпусом.

Один из самых часто встречающихся дефектов кожухотрубчатого теплообменного аппарата типа ТУ - негерметичность узла соединения трубок с трубной доской из-за достаточно высоких изгибающих напряжений, которые возникают от массы труб и находящейся в них среды. В связи с этим теплообменники типа ТУ сечением от 800 мм и выше для удобства установки и снижения изгибающих напряжений в трубном пучке оснащают роликовыми опорами.

К слабостям теплообменников типа ТУ необходимо отнести достаточно плохое заполнение корпуса трубами из-за ограничений, которые обусловлены изгибом трубок. Обычно U-образные трубы производятся холодной гибкой труб или с их предварительным нагревом.

К значительным недостаткам теплообменников типа ТУ необходимо отнести отсутствие возможности замены труб (исключая наружные труб) при их выходе из строя, а также затруднения при размещения труб, особенно, если их число большое.

Из-за вышеперечисленных недостатков теплообменники настоящего типа не нашли обширного распространения.