Теплообменники с U-образными трубами

Аппараты типа ТУ

U — образные теплообменные аппараты (ТУ) отличаются тем, что имеют только одну трубную доску и камеру для входа и выхода потока. Конструкция U-образного пучка позволяет свободно перемещаться пучку в кожухе при компенсации температурного расширения, что делает актуальным их применение для случаев с большой разницей температур теплоносителей.

Теплообменные аппараты с U — образными трубами используют для нагрева и охлаждения жидкостей и газов, как правило, без изменения их агрегатного состояния, с давлением до 6,4 МПа.

U — образные теплообменные аппараты имеют всегда четное количество ходов по трубному пространству.

В межтрубном пространстве движение теплоносителя происходит по смешанному или противоточному типу.

Для создания чистого противотока, в таких аппаратах, применяют продольную перегородку и 2-х ходовое исполнение по трубному пространству (кожух типа F по классификации TEMA). Во избежание перетечек (байпасных потоков) в паз перегородки вставляют асбестовый шнур или прокладку.

Такая конструкция позволяет получить максимальный температурный напор, а, следовательно, увеличивает КПД данной теплообменной поверхности.
Ограничение: разница температур стенок труб по ходам трубного пространства должна быть не более 100 С, для предотвращения температурных напряжений в трубной решетке.

ГОСТ и обозначение

При указании шифра аппарата используют аббревиатуру «ТУ» — теплообменные аппараты с У-образным (U-образным) пучком согласно ТУ 3612-023-00220302-00 ВНИИНефтемаша.

Пример обозначения: Теплообменник 1400 ТУ-1,6-М1/25Г-6-Т-2-У-И ТУ 3612-023-00220302-00

• Теплообменник с U-образными трубами (ТУ)
• с кожухом диаметром 1400 мм
• на условноедавление в трубах и кожухе 1,6 МПа
• исполнения по материалу Ml
• с гладкими теплообменными трубами (Г)
• диаметром 25 мм
• длиной 6м
• расположенными по вершинам равносторонних треугольников (Т)
• 2-х ходовой по трубному пространству
• климатического исполнения (У)
• с деталями для крепления теплоизоляции

Конструкция

1 – передняя камера; 3 – фланец камеры; 4 – крышка камеры; 5 и 12 – патрубки ; 6 – трубная доска; 7 – U-образные трубы; 8 – кожух; 9 – крышка кожуха; 10 – фланец кожуха;  13 – фланец крышки кожуха; 28 – поддерживающие перегородки; 30 – продольная перегородка; 31 – разделительная перегородка в камере;  34 – штуцер для измерительных приборов; 35 – седловые опоры; 36 – рымболт для монтажных работ.

Типоразмерный ряд

Преимущества

1. Свободное перемещение U-образного пучка позволяет использовать теплообменники при большом перепаде между температурами сред
2. Отсутствие задней камеры снижает риски протечек, как это происходит в аппаратах с плавающей головкой, которые являются альтернативным решением для ТУ аппаратов
3. Наличие возможности извлечения трубного пучка для чистки или его замены
4. Изготовление, как правило, дешевле по сравнению с аппаратами с плавающей головкой

Недостатки

1. Сложность чистки наружной поверхности труб
2. Отсутствие возможности механической чистки внутренней поверхности труб
3. Только четное количество ходов потока по трубам