Пароводяные кожухотрубные подогреватели (теплообменники)

Пароводяные кожухотрубные (кожухотрубчатые)подогреватели (теплообменники) получили широкое применение во второй половине ХХ века, в связи с массовым строительством паровых котельных, работающих на углях, мазуте. Пароводяные подогреватели устанавливались на теплогенерирующих объектах, для передачи энергии от вырабатываемого пара к воде, которая в дальнейшем транспортировалась по трубопроводам к потребителям.

Стандарты

Кожухотрубные пороводяне подогреватели изготавливаются по требованиям ГОСТ 28679-90. Данный государственный стандарт, вступивший в действие с января 1992-го года, определяет пароводяные подогреватели как горизонтальные кожухотрубные теплообменники с плавающей головкой, приспособленные для использования в умеренном и тропическом климате в условиях теплоизолированных или кондиционируемых закрытых помещений. Подогреватели изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта и «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Эксплуатация подогревателей пароводяных должна производиться в соответсвии с «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ», «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей».

Строение и принцип действия

Подогреватель представляет собой кожухотрубный теплообменник горизонтального типа, основными узлами которого являются: корпус, трубная система, передняя и задняя (плавающая) водяные камеры, крышка корпуса. Сборка основных узлов подогревателя осуществляется с помощью разъемного фланцевого соединения, обеспечивающего возможность профилактического осмотра и ремонта. Трубная система кожухотрубного подогревателя может быть изготовлена из латунных трубок, ли трубок из нержавеющей стали, которые обеспечивают одинаковые теплообменные процессы, и имеют одинаковый ресурс работоспособности. Одно из главное требований для сохранения работоспособности трубной системы- плавные запуск (разогрев) подогревателя, т. к. при подаче пара в холодный подогреватель возможны нарушение структуры металла, особенно латунной трубки. В подогревателе нагреваемая вода движется по трубкам, а греющий пар через патрубок в верхней части корпуса поступает в межтрубное пространство, в котором установлены сегментные перегородки, направляющие движение парового потока. Конденсат греющего пара стекает в нижнюю часть корпуса и отводится из подогревателя. Накапливающиеся в подогревателе неконденсирующиеся газы (воздух) отводятся через патрубок на корпусе аппарата. Ранее завода изготовили в корпусе подогревателя изготавливали соединительные отверстия для установки манометров, термометров. В настоящее время такой практики нет, но перед вводом теплообменника в эксплуатацию, как минимум необходимо установить манометры на выходе пара, и термометры на входе и выходе воды. В зависимости от требуемого теплообменного процесса изготавливаются и применяются двух- и четырехходовые подогреватели.

Типы

Предполагаются два типа кожухотрубных подогревателей, различающихся формой крышек распределительных камер – эллиптической или плоской (соответственно, ПП1 и ПП2). Подогреватели должны быть теплоизолированы при монтаже их устанавливают в закрытом помещении и эксплуатируют при температуре окружающего воздуха свыше 0°С. По конструкторской документации, утвержденной в установленном порядке и из опыта эксплуатации кожехотрубчатые подогреватели должны иметь следующие показатели надежности:
- полный назначенный срок службы - не менее 15 лет;
- средний срок службы между капитальными ремонтами не менее 5 лет;
- средний ресурс между капитальными ремонтами 40000 ч;
- наработка до отказа не менее 8000 ч.

Преимущества и недостатки

Данные технические показатели кожухотрубные пароводяные теплообменники представляют в сравнении с другими типажами теплообменного оборудования, как очень надежные и долговечные по работоспособности. Практика эксплуатации кожухотрубных пароводяных подогревателей теплообменников показывает, что они хорошо выдерживают гидравлические удары, паровые простоки. Зафиксированы случаи при аварийных ситуациях работы котельных (сбои циркуляции воды с сетевом контуре), когда разрушались высокотемпературные уплотнения ВИТОН в пластинчатых теплообменниках, а работоспособность кожухотрубного теплообменника не была нарушена. К недостаткам кожухотрубных пароводяных теплообменников можно отнести сравнительно низкий КПД, большие габариты и металлоемкость. Кожухотрубные пароводяные теплообменники имеют большую востребованность в гражданской промышленной теплоэнергетике, промышленных технологиях подогрева жидкостных сред, нефтехимических производствах.

Где купить

По вопросу покупки кожухотрубных теплообменников обращайтесь по контактам внизу страницы, или любым доступным способом на нашем сайте

ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЬ ПАРОВОДЯНОЙ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 
(ГОСТ 28679-90)

 Водоподогреватели пароводяные применяются в системах теплоснабжения, работающих в температурных режимах 150-70, 130-70, 95-70 и служат для нагрева сетевой воды паром для использования ее в системах отопления и горячего водоснабжения зданий различного назначени Таблица №1

Обозначение подогревателя		Площадь поверх ности нагрева S, м2	Теплопро- изводитель- ность номи- нальная Q, Гкал-/час	Диа-метр кор-пуса, мм	Кол-во трубок, шт,	Длина трубок, мм	Давление греющего пара, Мпа (кгс/см)	Число ходов по воде, шт	Расход номи-наль-ный Gb, т/ч	Длина, мм	Масса, кг,
С эллептич. днищами	С плоск. днищами
Температурный график 70/150 С
-	ПП2-9-7IV	9,5	1,13	325	68	-			16,1	3550	485
-	ПП2-17-7IV	17,2	2,08	426	124	3000	0,7 (7)	4	29,4	3575	745
-	ПП2-24-7IV	24,4	2,94	480	176	-			41,7	3830	929
ПП1-32-7 IV	-	32	3,88	530	232				55	3785	1 090
ПП1-53-7 IV	-	53,9	6,55	630	392				93	3915	1 584
Температурный график 70/130 С
-	ПП2-9-7II	9,5	1,63	325	68	-			32,4	3550	485
-	ПП2-17-7II	17,2	2,98	426	124	3000	0,7 (7)	2	69	3575	745
-	ПП2-24-7II	24,4	4,22	480	176	-			83,5	3830	931
ПП1-32-7 II	-	32	5,57	530	232				110,5	3785	1 089
ПП1-53-7 II	-	53,9	9,2	630	392				182	3915	1 583
Температурный график 70/130 С
-	ПП2-6-2II	6,3	0,583	325	68	-			29,2	2550	390
-	ПП2-11-2II	11,4	1,07	426	124	2000	0,2 (2)	2	53,4	2575	600
-	ПП2-16-2II	16	1,52	480	176	-			76	2650	755
ПП1-21-2 II	-	21,2	1,99	530	232				103,5	2785	900
ПП1-35-2 II	-	35,3	3,38	630	392				169	2885	1 290

График для выбора типоразмера пароводяного подогревателя
Требуемый размер подогревателя определяется заданным тепловым потоком и расходом нагреваемой сетевой воды и температурным режимом его работы. Выбор подогревателя рекомендуется производить по графику зависимости теплового потока от расхода нагреваемой сетевой воды при нагреве ее по температурным графикам теплосети 70/150С, 70/130С, 70/95С.

• Пример 1
  Выбор подогревателя для температурного графика 70/150С с тепловым потоком 12 Гкал/ч (13,92 Мвт). 
  Из точки, соответствующей 1 Гкал/ч, проводим горизонтальную линию до пересечения с линией температурного графика 70/150 С. Точке пересечения соответствует цифра 108 м2, что соответствует подогревателю ПП1-108-0,7-4.
• Пример 2
  Выбор подогревателя для температурного графика 70/95С с расходом нагреваемой воды 200 т/ч.
  Из точки, соответствующей 200 т/ч, проводим вертикальную линию до пересечения с линией температурного графика 70/90С. Точке пересечения соответствует цифра 50,5 м2, что соответствует подогревателю ПП1-50-0,2-2.

Условные обозначения

ХХХ-	ХХХ-	Х-	Х-	ХХХ(ХХ)
1	2	3	4	5
1 - тип подогревателя 2 - площадь поверхности теплообмена, м2 3 - давление греющего пара, Мпа 4 - число ходов сетевой воды, шт. 5 -вид климатического исполнения

Пример условного обозначения

• Подогреватель пароводяной с элиптическими днищами, площадью поверхности теплообмена 53,9 м2, с давлением греющего пара 0,7 МПа, двухходового по сетевой воде, климатического исполнения У4:
  ПП1-53-0,7-2-У4

 

Подогреватели пароводяные с трубкой Ø16 из нержавеющей стали или латуни

ГОСТ 28679-90 Рабочие параметры сред: рабочее  давление воды - 1,6 МПа;  рабочее (изб.) давление греющего пара – 0,2 и 0,7 МПа.

Обозначение	Площадь поверх-ности нагрева, м²	Тепло-произво-дитель-ность, Гкал/час	Давле-ние греюще-го пара, кгс/см²	Диаметр корпуса, мм	Длина подогре-вателя, мм	Кол-во трубок, шт	Масса  подогре-вателя, кг	Цена подогревателя с НДС, руб.		Цена трубного пучка с НДС, руб.
								с нерж. труб- кой	с лат. труб- кой	с нерж. труб- кой	с лат. труб- кой
ПП2-6,3-0,2-2	6,3	0,585	2	325	2550	68	365	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП2-9,5-0,7-2	9,5	1,63	7	325	3550	68	445	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП2-9,5-0,7-4	9,5	1,13	7	325	3550	68	445	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП2-11,4-0,2-2	11,4	1,07	2	426	2575	124	550	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП2-17,2-0,7-2	17,2	2,98	7	426	3575	124	655	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП2-17,2-0,7-4	17,2	2,08	7	426	3575	124	655	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП1-21,2-0,2-2	21,2	1,99	2	530	2800	232	810	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП1-32-0,7-2	32,0	5,57	7	530	3790	232	950	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП1-32-0,7-4	32,0	3,88	7	530	3790	232	950	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП1-35,3-0,2-2	35,3	3,38	2	630	2915	392	1135	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП1-53,9-0,7-2	53,9	9,2	7	630	3915	392	1330	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу
ПП1-53,9-0,7-4	53,9	6,55	7	630	3915	392	1330	по запросу	по запросу	по запросу	по запросу

С учетом развития технологий энергосбережения промышленные теплообменники также применяются для нагрева воды в различных рекуперативных установках, колориферных системах, системах предварительного нагрева воды. Промышленные теплообменники для нагрева воды очень широко используются в технологиях добычи, обогащения, очистки угля, углеводородов , в химической, нефтеперерабатывающей промышленности. Кроме разогрева воды промышленные теплообменники применяются для нагрева водных растворов. Промышленные теплообменники для нагрева воды традиционно работают в пишепереработке на технологиях пастеризации и регенерации молока, растительного масла приготовлении пива, кваса, фруктовых , лимонадных напитков, соков, консервантов, изготовления сахара и пищевых суспензий из свеклы В текстильном и лакокрасочном производстве компоненты красок при приготовлении проходят нагрев при помощи промышленных теплообменников для нагрева воды.
Принятый государственный стандарт, действует с января 1992-го года, согласно которому могут быть горизонтальные кожухотрубные ( кожухотрубчатые) теплообменники с плавающей головкой, для эксплуатации в умеренном и тропическом климате преимущественно в помещениях с температурой не ниже + 5 градусов по Цельсию . Изготавливаются основные 2 типа подогревателей, с различной формой крышек распределительных камер – эллиптической или плоской , и по этой разнице имеют отличия в маркировке ПП1 или ПП2 Все подогреватели ПП работают при давлении сетевой воды в трубах трубного пучка до 1,6 МПа (16,0 кгс/см²), давление греющего пара в кожухе – 0,7 Мпа и температурой пара – не более 250 градусов Цельсия. Основные пароводяные кожухотрубные ( кожухотрубчатые) подогреватели изготавливаются в зависимости от мощности теплообменного процесса с диаметрами корпусов от 322мм до 530 мм из материала углеродистой стали. Трубная система , трубные пучки изготавливаются из латуни или нержавеющих сталей. На котельных большой мощности , теплоэлектростанциях применяются подогреватели сетевой воды ПВС. Данная конструкция позволяет уменьшить горизонтальные нагрузки на оборудование и обеспечить большие потоки подогреваемой воды и пара. Также паровые теплообменники применяются в теплоэнергетике на котельных работающих на мазуте, в целях разогрева мазута при подаче его через форсунки в жаровые камеры котлов, так называемые подогреватели мазута. Принцип их работы схож с работой пароводяных кожухотрубных ( кожухотрубчатых) теплообменников, они имеют корпус , в который подается пар , трубную систему для разогрева мазута , систему патрубков. Пластинчатые теплообменники также применяются для обеспечения теплообменных процессов разогрева воды, жидкостей энергией пара. В разборных пластинчатых теплообменниках используются высокотемпературные уплотнения ( прокладки) из материала Viton, позволяющих обеспечивать устойчивую работу теплообменника при температурах до 180 градусов по Цельсию. При более высоких температурах применяются полуразборные ( модульно-сварные ) пластинчатые теплообменники или неразборные , полностью сварные теплообменники. Также в ряде теплообменных процессах находят применение паяные теплообменники, изготовленные методом соединения (пайки) пластин медью или никелем в зависимости от требований по температурам и применяемым средам. В настоящее время уменьшается число паровых , пароводяных кожухотрубчатых теплообменников, применяемых для обеспечения систем отопления, горячего водоснабжения в связи сокращением количества теплогенерирующих организаций работающих на таких видах топлива как уголь, древесное топливо , мазут и переходом на природный газ. Также на этот процесс влияет общая диверсификация котельного хозяйства, когда взамен ГЭС, котельным приходят менее мощные блочно-модульные котельные, крышные котельные, индивидуальные газовые котлы для частных домостроений, поквартирного отопления в многоквартирных домах для обеспечения отопления, горячего водоснабжения, вентиляции кондиционирования.