Сколько ходов в кожухотрубном теплообменнике? Когда увеличивать число ходов
Число ходов по трубной стороне напрямую влияет на скорость, режим течения (Re), коэффициент теплоотдачи и потери давления. Разбираем, когда достаточно 1–2 ходов, когда переходить на 4–6, как это сказывается на Δp, выборе патрубка и сервисе. Внутри — мини-калькуляторы для быстрой прикидки.
Видео: Сколько ходов в кожухотрубном теплообменнике? Когда увеличивать число ходов
Ход по трубам — это один «проход» потока через часть трубного пучка между распределительными камерами. Число ходов (n) формируется делительными перегородками в передней/задней крышке. Типичные варианты: 1-, 2-, 4-, 6-ходовые. Для U-труб (ИУ, КП-U) стандартно получают кратность 2.
Чем больше ходов, тем меньше труб в параллель на один ход → выше скорость при том же расходе.
С ростом скорости растёт Re и, как правило, коэффициент теплоотдачи на трубной стороне.
Но вместе с этим квадратично растут потери давления и требования к патрубкам/насосам.
2. Когда увеличивать число ходов
Низкие скорости при 1–2 ходах (например, Q большой, труб много, dвн велик) → переход на 4–6 ходов для ускорения потока.
Нужно поднять U на трубной стороне, а менять пучок/dвн нельзя → увеличиваем ходность.
Имеется лимит по диаметру патрубка — рост ходности может помочь удержать скорости в допустимом диапазоне в пучке, а патрубок подобрать по отдельному расчёту.
Грязные жидкости: иногда разумнее оставить 1–2 хода с большими dвн и скоростями «на грани» вместо экстремальной ходности — учитываем чистку и Δp.
3. Влияние ходов на скорость, Re, U и Δp
Скорость в трубах ~ n (при фикс. Q, Nтруб, dвн). Удвоили ходы — примерно удвоили скорость.
Re растёт пропорционально скорости; целевые ориентиры по воде: ~1.0–2.5 м/с (зависит от задач/шум/эрозия).
Δp ~ n² при прочих равных (грубая прикидка) → проверяем насос и баланс схемы.
U (суммарный коэффициент) может вырасти за счёт трубной стороны, но выигрыш «съестся» ростом Δp — ищем баланс.
4. Мини-калькуляторы
A) Скорость и Re в трубах vs число ходов
Ориентиры по воде: v ≈ 1.0–2.5 м/с; Re > 4000 — турбулентный режим.
Б) Грубая оценка относительных потерь давления
Прикидка: Δp ~ n² (для фикс. Q, Nтруб, dвн). Точный расчёт — по модели.
В) Подбор диаметра патрубка по скорости
Часто целятся в 1.5–2.5 м/с (вода); уточняйте по среде, шуму, эрозии.
5. Иллюстрации (горизонтальные аппараты)
Горизонтальная компоновка — общий видПатрубки, опоры, сервисные крышки