Трубные решётки и перегородки теплообменников

Трубные решётки и перегородки — неотъемлемые элементы всех тепловых агрегатов. Они служат гарантией механической стабильности всей конструкции и поддерживают интенсификацию процессов в агрегатах.

Нагрузка на перегородки и решетки очень высока. Соответственно, самыми важными техническими характеристиками деталей являются:

• прочность материала;
• устойчивость к коррозии;
• противодействие агрессивным химическим элементам.

Эксплуатационный срок решеток и перегородок просчитан под период службы оборудования. При поломке решетки выходит из строя весь теплообменник. В связи с этим к техническим параметрам деталей предъявляются высокие требования.

Трубные решетки

Основными их функциями являются:

• поддерживание трубок в безопасной позиции;
• разделение трубной и межтрубной зоны.

Трубные решётки теплообменников — это перфорированные круглые детали с равномерно расположенными на них отверстиями. Отверстия могут быть гладкими и с канавками. Они предназначены для размещения теплообменных трубчатых элементов.

Детали изготавливаются из стального листового материала или поковок. В агрегатах с большим диаметром возможно использование решёток сварного типа. В данном случае не допускается пересечение сварных швов и нарушение расстояния от отверстий до края сварной линии (не менее 0,8 части диаметра отверстия).

Схема размещения трубок в трубных решётках и шаг отверстий диктуются требованиями ГОСТ 9929.

В тепловых агрегатах типа ТН и ТК трубные рёшетки являются неподвижными. Прикрепление труб к решёткам, решёток к корпусу — жесткое, исключающее возможность перемещений. Для изготовления данных решёток используется сталь высоких стандартов либо биметаллические составы с наплавлением хромоникелевой смеси высокой степени легирования или латуни.

Трубки в деталях данного типа располагаются по вершинам равносторонних треугольников.

В тепловом оборудовании типа ТУ имеется одна трубная решётка. В неё методом вальцовки прикреплены концы двух U-образных трубок.

Особенность трубной решётки, использующейся в тепловом оборудовании типа ТК — подвижность. Она обеспечивает самостоятельность трубного пучка, дает ему свободу перемещаться.

Устройства типов ТПК и ТП снабжены двумя трубными решётками.

• 1 — левая. Деталь соединена с помощью фланца с камерой распределения (с перегородкой) и кожухом.

• 2 — правая. Является подвижной, находится внутри кожуха. Вместе с прикрепленной крышкой образует «плавающую головку».

Расположение трубок в решётке должно производиться по вершинам квадратов или треугольников с равными сторонами.

Перегородки теплообменников

Перегородки устанавливаются в межтрубной зоне. Различают два вида данных деталей:

• продольные;
• поперечные.

Первый вариант используется в многоходовых тепловых агрегатах для разделения межтрубной зоны на ходы.

Поперечные элементы бывают двух видов:

• опорные;
• ходовые.

Опорные перегородки предназначены для стабилизации расстояний между трубами.

Ходовые детали выполняют следующие функции:

• координация движения теплоносителя по траектории перпендикулярно оси труб;
• повышение скорости теплового потока в межтрубной зоне;
• поддерживание трубного пучка и уменьшение вибрации труб в агрегатах-конденсаторах и испарителях.

Перегородки различаются по следующим параметрам:

• толщина;
• форма;
• материал;
• размер;

Величина зависит от конструкции, типа, размеров самого аппарата и регламентируется стандартами.

Трубные решётки и перегородки нашли широкое применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической отрасли.