Трубна решітка - головний вузол теплообмінника

Одночасно це і найскладніший у виготовленні. високотехнологічний вузол. Щоб уявити, що це таке, коротко розберемо принципи роботи "кожухотрубних" теплообмінників.

Для передачі потоку тепла від однієї рідини до іншої (без їх змішування) використовується замкнутий обсяг, заповнений нагрівається рідиною .Через цей обсяг пропущені тонкостінні трубки малого діаметру, по яких прокачується нагріває рідину. І чим більше сумарна площа поверхні всіх трубок, тим ефективніше буде теплообмін.

Конструктивно це виглядає так: циліндричний обсяг великого діаметра (до декількох метрів!) І ще більшої довжини, закривається з торців кришками, які приварюються до корпусу. Через численні отвори в цих кришках пропущені тонкостінні трубки малого діаметру. Кінцеві частини цих трубок вваривать в трубну решітку або завальцовиваются для одержання герметичних з'єднань. Зовні на обидві трубні решітки встановлюються знімні колектори з патрубками. Відповідно - впускний і збірний колектори. Корпус теплообмінника також оснащується системою впускних і випускних трубопроводів.

Схематично все виглядає досить просто. Однак виготовлення такого агрегату пов'язане з великими труднощами. Повернемося до трубної решітці. На її "плечах" і чисто міцності завдання щодо забезпечення жорсткості всієї конструкції, і турботи по утриманню кожної тонкостінної трубки на її місці і протистояння цілого комплексу знакозмінних механічних навантажень. Сюди слід додати і опірність корозії, і стійкість до межкристаллитному розтріскування, і загальну хімічну стійкість. Крім того, ця деталь вагою в кілька тонн, встановлюється в корпус теплообмінника в розрахунку на весь термін його служби, і не може бути залучена для ремонту або заміни.

Практично, саме трубна решітка визначає ресурс придатності теплообмінника, а особливо тонкостінні трубки зазвичай замінюються під час планових капітальних ремонтів. Зрозуміло, що виготовлення такого виробу потрібне спеціальне обладнання і технології. Почнемо з матеріалів. На атомних електростанціях та інших високо відповідальних енергоустановках використовуються нержавіючі леговані хромонікелеєві аустенітні сталі (1Х18Н9Т, Х18Н9 і ін.) .Вони добре себе зарекомендували при роботі в областях температур 650 - 750 градусів, але досить дорогі.

В енергосистемах більшості теплових станцій і котелень широко використовуються малолегованих стали перлітного класу типу 12МХ, 12Х1МФ, 15М, 12Х2МФБ і ін. Технологія їх виробництва добре відпрацьована і в інтервалі температур до 580 градусів експлуатаційних проблем не виникає. Сьогодні низьколеговані хромисті стали застосовують і в атомній енергетиці.

Для виготовлення промислового теплообмінника потрібні десятки тонн досить дорогих легованих сталей і витрати повинні бути економічно обґрунтовані. Заготівля для трубної решітки проходить термічний відпал, ковку, і попередній рентгенівський контроль якості. Такі дефекти структури як мікротріщини і мікрокаверни - неприпустимі. Потім на спеціальному високоточному вертикальному фрезерному верстаті починається її обробка під потрібні розміри. Має бути вирівняти площині, проточити діаметри, розмітити в шестикутної, шаховому або радіальному порядку сотні отворів і висвердлити їх з обробленням під зварювання або завальцювання. Глибоке свердління, розточування - все повинно бути виконано з високою точністю (до 0,05 мм). По завершенні механічної обробки, виріб ще раз проходить рентгенівський контроль. Коли монтаж теплообмінника завершено, проходить його загальна перевірка на герметичність. Зрозуміло, що провести весь комплекс робіт відповідно до технології, здатне далеко не кожне металообробне підприємство.

ТОВ "Газонефтехімкомплект"
Черкассиская обл. м Борисоглібська,
вул. Радянська, д. 60