Трубный пучок теплообменника: из чего состоит, когда его можно заменить и как заказать

Комплектующие теплообменников

Трубный пучок — часть теплообменного аппарата из теплообменных труб, трубных решёток и перегородок (ГОСТ 31842-2012). Через стенки его труб идёт теплообмен между средой в трубном пространстве и средой в межтрубном.

Главный практический вопрос — можно ли заменить пучок отдельно, не меняя аппарат. Ответ определяет конструкция аппарата, а для заказа нового пучка нужен набор данных, который удобно собрать заранее.

Из чего состоит пучок

  • Теплообменные трубы — через их стенки идёт теплообмен.
  • Трубные решётки — крепят трубы и разделяют теплообменивающиеся среды.
  • Поперечные и продольные перегородки — распределяют поток в межтрубном пространстве.
  • Опорная перегородка — поддерживает пучок.
  • Сливная перегородка — держит уровень жидкости в межтрубном пространстве горизонтального аппарата.

По ГОСТ 31842-2012 в пучке бывают также противобайпасные уплотнительные устройства — их необходимость определяют технологическим расчётом — и полосы скольжения. Уплотнения располагают так, чтобы они не мешали механической очистке коридоров между трубами или легко снимались.

Можно ли заменить только пучок — зависит от конструкции

У аппаратов с плавающей головкой (ТП) и с U-образными трубами (ТУ) пучок извлекаемый: по ГОСТ 31842-2012 один его конец свободно перемещается или он собран из U-образных труб. Такой пучок вынимают из кожуха для чистки и меняют на новый, не трогая корпус.

У аппаратов с неподвижными трубными решётками (ТН) и с компенсатором на кожухе (ТК) решётки неподвижно прикреплены к кожуху, и пучок вместе с кожухом образует трубчатку неразъёмного аппарата: из кожуха он не извлекается, поэтому изношенный пучок меняют вместе с кожухом — трубчаткой или аппаратом целиком.

Поэтому, если среда загрязняющая и пучок придётся регулярно чистить или менять, это решение принимают при выборе типа аппарата, а не при первом ремонте. Подробно — в статье о теплообменнике с плавающей головкой.

Трубы и схема их размещения

В аппаратах ТН и ТК по ТУ 3612-024-00220302-02 применяют трубы 20 × 2 и 25 × 2 мм, в аппаратах с плавающей головкой и U-образными трубами по ТУ 3612-023-00220302-01 — ещё и 25 × 2,5 мм.

Трубы в решётке размещают по вершинам равносторонних треугольников или квадратов. По ТУ 3612-023 выбор есть только у ТП и ХП; у конденсаторов КП и аппаратов ТУ схема всегда треугольная. Для чистки это важно: по ГОСТ 31842-2012 коридоры между трубами, которые требуют регулярной очистки, должны идти по прямому или повёрнутому квадрату.

Крепление труб в решётке

По опросному листу трубы крепят в решётках развальцовкой или сваркой с последующей развальцовкой. Технологию и требования к соединению задаёт ГОСТ Р 55601-2013, в том числе длину развальцовки и минимальную толщину решётки в зависимости от диаметра трубы.

Например, для соединений типов Р1, Р4 и Р5 у труб наружным диаметром 16 и 20 мм длина развальцовки — 19 мм при толщине решётки не менее 24 мм, у труб 25 и 38 мм — 26 и 31 мм. Тип соединения указывают в документации: в нашем пучке на 29 м² это развальцовка Р4 по ГОСТ Р 55601-2013.

Развальцовка труб в решётке по ГОСТ Р 55601-2013 (соединения Р1, Р4, Р5)
Наружный диаметр трубы, ммДлина развальцовки, ммТолщина решётки, не менее, мм
16; 201924
25; 382631

Пример: трубный пучок на 29 м²

Пучок для теплообменного аппарата: в трубах — вода на 0,6 МПа, в межтрубном пространстве — конденсат на 0,4 МПа, на входе 60 и 200 °C. 116 труб ø25 × 2,5 мм, два хода по трубам, поверхность теплообмена 29 м². Трубы — сталь 20, основной материал — 09Г2С, прибавка на коррозию 1,6 мм, трубы развальцованы по типу Р4. Масса пучка — 1300 кг.

Этот набор и есть то, что нужно для заказа замены: давления и температуры обеих полостей, трубы, число ходов, поверхность, материалы и тип крепления.

Как заказать пучок на замену

  • обозначение действующего аппарата или чертёж старого пучка;
  • диаметр кожуха и условное давление;
  • материальное исполнение — или марки стали труб, решёток и перегородок;
  • наружный диаметр, толщина и длина труб, схема размещения — треугольник или квадрат;
  • число ходов по трубам;
  • тип крепления труб в решётках.

У испарителей с паровым пространством пучок — отдельное изделие со своим обозначением по ТУ 3612-013-00220302-99, например Пучок трубный ПТ 1800ИП-1,6-М1/25-6-4: для испарителя ИП с внутренним диаметром кожуха 1800 мм, условное давление 1,6 МПа, исполнение М1, трубы 25 мм длиной 6 м, 4 хода.

Вопросы и ответы

Нет. Это внутренний узел из труб, решёток и перегородок; кроме него, у аппарата есть кожух, распределительная камера, крышки и фланцы.

Скачайте опросный лист, заполните и приложите к заявке вместе с чертежом или обозначением аппарата — инженеры ПЗЭМ подберут трубный пучок на замену.

Читайте также