Теплообменники (маслоохладители и маслоподогреватели)
Теплообменниками называют приборы, принцип работы которых основан на теплопередаче от одной циркулирующей в них жидкости к другой среде, также движущейся внутри прибора. В системах циркуляционной смазки применяют теплообменники двух видов: маслоохладители, когда поступающее в них масло охлаждается до определенной температуры, и маслоподогреватели, когда по условиям эксплуатации смазочных систем требуется подогреть масло выше той температуры, с которой оно поступает в подогреватель.
Маслоохладители
В маслоохладителях благодаря разности температур масла и воды тепло передается от масла к воде через стенки труб и в результате масло охлаждается. На рис. 60, а изображен маслоохладитель, состоящий из водяной камеры 1, корпуса 4, радиатора 8 и крышки 16. Водяная камера 1 состоит из корпуса, имеющего форму сферического днища, и приваренного к нему фланца 19. Внутри камера перегородкой разделена на две части. Корпус представляет собой трубу с приваренными на обоих концах фланцами 3 и 14 и патрубками. Отверстия 13 предусмотрены для спуска воздуха при вводе маслоохладителя в работу. Радиатор состоит из набора латунных труб 10, концы которых развальцованы в решетках 2 и 15. Трубы могут быть изготовлены и из другого цветного металла. В средней части радиатора расположены диафрагмы 11, имеющие сегментные вырезы, находящиеся либо в верхней, либо в нижней их части.
Крайние диафрагмы 7 и 12 как бы разделяют межтрубное пространство на три части: левую приемную часть, среднюю, где в основном охлаждается масло, и правую, из которой охлажденное масло попадает в магистраль. Средняя часть радиатора заключена в кожух, состоящий из двух половин 9 и 18, соединенных между собой при помощи болтов. Болтами 6 к диафрагме 7 крепят манжету 5 из маслостойкой резины. Большая решетка 2 радиатора закреплена неподвижно между фланцами корпуса 4 и водяной камеры /, малая же решетка 15 может перемещаться вдоль горизонтальной оси, и при тепловом удлинении труб она скользит по стенке отверстия фланца 14, снабженного сальниковым уплотнением 17. В крышке 16 и в корпусе водяной камеры 1 предусмотрены отверстия для слива воды.
Особенностью рассматриваемой конструкции маслоохладителя является то, что масло, поступая через патрубок в корпус 4, благодаря диаметрально расположенным в диафрагмах 11 сегментным вырезам смазывает максимально возможное число труб 10 в каждом секторе, отделенном двумя смежными диафрагмами. Движение масла вдоль труб предотвращает резиновая манжета 5 и кожухи 9 и 19. Вода поступает через нижний патрубок и движется к крышке 16 внутри латунных трубок, расположенных в нижней половине корпуса маслоохладителя, и возвращается по другой половине трубок к выходу из охладителя через верхний патрубок.
Описываемые маслоохладители выполнены с гладкими трубами и рассчитаны на эксплуатацию в условиях средних географических широт и при нормальном режиме работы. Для других условий маслоохладители должны быть рассчитаны специально. Гладкие трубы могут быть заменены ребристыми по мере их освоения.
Температуру входящей воды принимают не выше 25° С. Разность температур масла на входе и выходе зависит от его вязкости и количества и колеблется от 6 до 10 град. В качестве терморегулирующего устройства при автоматическом включении подачи воды на вход в маслоохладитель устанавливают вентиль запорный бессальниковый с электромагнитным приводом, а при ручном включении — вентиль запорный, муфтовый бронзовый. При монтаже маслоохладителей необходимо осуществлять дополнительную развальцовку труб в решетках.
Табл 26 Основные параметры маслоохладителей
Основные размеры маслоохладителей, применяемых в системах смазки металлургического оборудования, приведены в табл. 26. Применение охладителя способствует сохранению высокого качества масла на более длительное время по следующим соображениям. Температура масла, циркулирующего в системе смазки, не должна превышать 50—55° С. В ином случае оно начинает окисляться с выделением смолистых осадков, особенно интенсивно в индустриальных маслах (ГОСТ 1707—51). Вязкость оставшейся более жидкой фракции в 1,5—2,5 раза ниже установленной для данного сорта масла, что приводит к резкому ухудшению смазывающих свойств.
Несколько отличается по конструкции маслоохладитель М-21. К основным узлам этого маслоохладителя (рис. 60, б) относятся корпус, верхняя водяная камера, нижняя водяная камера, трубная система. Последняя состоит из прямых латунных трубок, развальцованных в двух трубных решетках, перегородок и кожухов.
Охлаждающую воду под напором подают через патрубок входа в верхнюю водяную камеру, откуда по трубкам она поступает в нижнюю водяную камеру навстречу маслу и выходит через выходной патрубок. На корпусе имеются патрубки входа и выхода масла. Верхнюю водяную камеру закрывают крышкой, на которой установлен кран для выпуска воздуха.
Основные размеры и показатели технической характеристики маслоохладителей МП-21 завода «Пяргале» следующие:
Поверхность охлаждения маслоохладителя, м1 — 65
Расход масла, м3/ч — 60
Расход воды, м3/ч — 72
Число ходов воды — 4
Число охлаждающих трубок — 434
Диаметр трубок, мм — 19/17
Полная длина трубок, мм — 2540
Коэффициент теплопередачи, вт/(м2×град) [ккал/(м2*ч*град)] — 110 (94,5)
Гидравлическое сопротивление по маслу, Мн/м2/(кГ/см2) — 0,2 (2)
Число ходов масла — 22
Число перегородок — 21
При изготовлении маслоохладителя, работающего на морской воде, трубки маслоохладителя выполняют из мельхиоровых труб марки МП-70-30 ГОСТ 494—52 или из латуни марки ЛО-70-1.