Теплообменные аппараты ГОСТ 10705-80 в Минске


Теплообменные аппараты на трубах ГОСТ 10705-80: конструктивные и эксплуатационные характеристики

Теплообменные аппараты, изготовленные с применением труб по ГОСТ 10705-80, представляют собой кожухотрубные и змеевиковые конструкции, в которых теплообменные элементы выполнены из электросварных прямошовных труб. Стандарт распространяется на трубы наружным диаметром 10–530 мм с толщиной стенки 1–12 мм, изготовленные из углеродистых сталей марок Ст2сп, Ст3сп, Ст4сп, 10, 20, 20ПС. Именно эти марки обеспечивают необходимый комплекс механических свойств для работы при температурах от –40 C до +350 C.

Технические параметры трубной продукции

Трубы по ГОСТ 10705-80 поставляются в термически обработанном или без термообработки состоянии, с испытанием гидравлическим давлением или без него. Для теплообменного оборудования критичны следующие характеристики:

  • Предел текучести стали 20 — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 410 МПа.
  • Относительное удлинение — не менее 21 % для труб диаметром до 152 мм.
  • Гидравлическое испытание — давление до 6,0 МПа в зависимости от типоразмера.
  • Кривизна трубы — не более 1,5 мм на 1 м длины.

Применение в промышленных системах

Теплообменные аппараты на базе труб ГОСТ 10705-80 используются в системах рекуперации тепла компрессорных установок, в подогревателях сетевой воды котельных, в конденсаторах холодильных машин, в маслоохладителях гидравлических систем прокатных станов. Трубные пучки таких аппаратов работают при давлении теплоносителя до 2,5 МПа и температуре стенки до 300 C. Для агрессивных сред применяют трубы с дополнительным защитным покрытием или из коррозионностойких марок, однако базовое исполнение ориентировано на водяной пар, перегретую воду и неагрессивные технологические жидкости.

ПараметрДиаметр 25 ммДиаметр 57 ммДиаметр 108 ммДиаметр 219 мм
Толщина стенки, мм2,0–3,03,0–4,04,0–5,06,0–8,0
Пробное давление, МПа6,05,04,03,0
Масса 1 м, кг1,13–1,634,00–5,2310,26–12,7031,52–41,63

Конструктивные особенности кожухотрубных аппаратов

Трубные решётки выполняются из листовой стали 20 или 09Г2С, соединение труб с решёткой — развальцовкой или сваркой. Компенсация температурных удлинений обеспечивается линзовыми компенсаторами или плавающей головкой. Аппараты с U-образными трубами позволяют проводить очистку межтрубного пространства без демонтажа трубного пучка. Для интенсификации теплообмена применяют трубы с поперечными кольцевыми канавками или вставными турбулизаторами.

Вопросы и ответы

Какие марки стали допускаются для труб теплообменников по ГОСТ 10705-80?

Стандарт предусматривает углеродистые стали Ст2сп, Ст3сп, Ст4сп, 10, 20, 20ПС. Для работы при отрицательных температурах до –40 C применяют сталь 20 с испытанием на ударный изгиб при –40 C.

При каком давлении эксплуатируются теплообменные аппараты на трубах ГОСТ 10705-80?

Рабочее давление в трубном пространстве — до 2,5 МПа, в межтрубном — до 1,6 МПа. Гидравлические испытания проводят пробным давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза, но не менее 6,0 МПа для труб малых диаметров.

Какой ресурс работы трубного пучка из стали 20 в водяных теплообменниках?

При скорости воды 1,5–2,0 м/с и температуре до 150 C ресурс составляет 8–12 лет. Коррозионный износ ускоряется при содержании кислорода в воде выше 0,05 мг/л и скорости потока свыше 2,5 м/с.

Возможно ли изготовление теплообменников с трубами ГОСТ 10705-80 для пищевых сред?

Да, при условии применения труб из стали 10 или 20 с внутренней поверхностью без окалины и дополнительной механической зачисткой. Соединения выполняются сваркой в среде аргона, развальцовка не допускается из-за риска застоя продукта.