Proiectarea mecanică a unui schimbător de căldură cu fascicul tubular în manta, cu țevi în U

CAPITOLUL I

1. Prezentarea constructiv-functionala a principalelor tipuri de separatoare (degazoare, aparate pentru decantare si sedimentare)

Utilajul petrochimic ce urmeaza a fi proiectat este un schimbator de caldura cu fascicul tubular în manta cu tevi în U.

Aparatul de schimb de caldura este un sistem tehnic constituit din elemente, în general rigide, care serveste la transformarea energiei calorice de anumiti parametrii tot în energie calorica dar de alti parametrii. Cu alte cuvinte aparatul de schimb de caldura realizeaza transferul de caldura dintre diferite medii si în diferite procese.

Pornind de la rolul pe care-l au, aparatele de schimb de caldura au fost denumite schimbatoare de caldura.

În procesul de schimb de caldura iau parte doi agenti: un agent cald care cedeaza caldura (agentului care se raceste) si un agent rece care primeste caldura (agentul care se încalzeste).

Industria petrochimica utilizeaza o gama variata de aparate de schimb de caldura, dar marea lor majoritate sunt aparate având delimitate doua spatii pentru circulatia separata a celor doi agenti între care are loc schimbul de caldura. Pornind de la acest considerent, aparatele de schimb de caldura se împart în doua mari clase:

Aparate de schimb de caldura de suprafata la care propagarea caldurii de la agentul cald la agen¬tul termic rece se realizeaza prin pereti despartitori.

Aparate de schimb de caldura de amestec - la care transferul de caldura se realizeaza prin amestecarea agentilor termici.

Clasificarea schimbatoarelor de caldura de suprafata se realizeaza dupa diferite criterii:

a) Dupa destinatia aparatului de schimb de caldura:

- aparate de schimb de caldura la care transmiterea caldurii se realizeaza fara modificarea starii de agregare a agentilor termici (racitoare, preîncalzitoare);

- aparate de schimb de caldura la care transmiterea caldurii se realizeaza prin modificarea starii de agregare a unuia dintre agentii termici (condensatoare, vaporizatoare);

b) Dupa starea de agregare a agentilor termici:

- schimbatoare de caldura lichid - lichid;

- schimbatoare de caldura lichid - vapori;

- schimbatoare de caldura gaz - gaz;

- schimbatoare de caldura lichid - gaz;

- schimbatoare de caldura gaz - vapori;

c) Dupa pozitia de montaj:

- schimbatoare de caldura orizontale;

- schimbatoare de caldura verticale;

- schimbatoare de caldura montate în baterie;

d) Dupa numarul de treceri:

- schimbatoare de caldura cu o singura trecere;

- schimbatoare de caldura cu doua treceri.

Fig. 1.1. Schimbator de caldura, cu doua treceri, cu compen¬sator lenticular pe manta.

Partile componente ale schimbatorului de caldura semirigid:

1-Flansa plata 6-Camera de intoarcere 11-Stut iesire agent

a camerei de distributie

2-Camera de distributie 7- Manom. presiune manta 12-Suporti de rezemare

3-Manta exterioara schimbator 8- Stut intrare agent 2 13-Fundatie

4-Compensatoare de dilatatie 9-Perete separator 14-Sicane

5- Manometru presiune manta 10-Stut intrare agent 15-Sist. tehn. de conducte

Schimbatoare de caldura cu mai multe treceri:

e) Dupa configuratia suprafetelor de schimb de caldura se deosebesc:

- schimbatoare de caldura cu serpentina;

- schimbatoare de caldura tip tub în tub;

- schimbatoare de caldura cu fascicul tubular;

- schimbatoare de caldura spiroidale;

- schimbatoare de caldura tip fagure;

f) Dupa modul de preluare a dilatatiilor termice:

- schimbatoare de caldura rigide - la care dilatatiile termice provenite din diferenta dintre temperatura celor doi agenti termici nu pot fi preluate;