OMiUP t2 Gorski0

Podczas pracy wymiennik ciepła podlega nieraz dość znacznym naprężeniom termicznym, wynikającym z różnicy temperatur między dwoma czynnikami, a także występującej w przeciwległych częściach wymiennika. Dochodzą do tego różnice temperatur między rurkami i kadłubem.

Aby uniknąć szkodliwych naprężeń termicznych, mogących w konsekwencji doprowadzić nawet do awarii wymiennika (np. przez pęknięcie rurki, zbytnie jej odkształcenie, uszkodzenie szczelności osadzenia rurki w ścianie sitowej itp.)/ stosuje się różne zabiegi konstrukcyjne kompensujące wydłużenia termiczne. Kilka sposobów przedstawia rysunek 5.9.

Rys. 5.9. Sposoby kompensacji wydłużeń cieplnych rurowych wymienników ciepła: a) z rurkami podatnymi, b) z przesuwną jedną ścianą sitową, c) z kompensatorem kadłuba, d) z rurkami w kształcie litery U, e) z rurkami zamocowanymi syfonowo (rury Fielda);

1 — kadłub, 2 — ściana sitowa, 3 — rurki, 4 — przegroda wzdłużna

W części „a" tego rysunku schematycznie pokazano wymiennik ciepła z rurkami, których kształt pozwala na swobodne odkształcenia podczas dużych nawet zmian temperatury. Rurki są wygięte w kształcie łuków, które wydłużając się, wyginają się jeszcze bardziej i zmieniają promień gięcia. Rurki w tego rodzaju rozwiązaniach zamocowane są w obu ścianach sitowych 2 na sztywno.

Pozostawienie możliwości odkształceń rurkom wymiennika ciepła, zarówno w formie pokazanej szkicowo na rysunku 5.9n, jak i w innych rozwiązaniach konstrukcyjnych, ma dodatkową zaletę. Otóż przy zmieniających się kolejno — w zależności od zmian temperatury — wydłużeniach i kurczeniach rurek następuje samoczynne ich oczyszczanie z ewentualnego kamienia kotłowego lub osadzającej się na nurkach soli podczas procesu wymiany ciepła. Ma to szczególne znaczenie zwłaszcza wtedy, gdy czynnikiem omywającym rurki wymiennika jest woda morska.

Innym rodzajem kompensacji wydłużeń cieplnych rurek wymiennika jest — nie przedstawione na rysunku 5.9 — mocowanie rurek w jednej ścianie sitowej

20