Устройство для исследования теплообмена

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕНА по авт.св. № 1040315, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства , тепловыделяющие трубы со стороны раздающей камеры снабжены патрубками, введенными в них с кольцевым зазором, заполненным тем же веществом, что. и окно. (Л г ю 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1040315 (21) 3389676/24-06 (22) 28,01,82 (46) 07.02 ° 84. Бюл, Р 5 (72) В.Н.Степаненко (71) Институт ядерной энергетики

AH Белорусской ССР (53) 621,565,94(088,8) (56) 1. Фирсова Э.В. Исследование теплообмена и гидравлического сопротивления при продольном обтекании пучка труб водой, т.у1 — ИФЖ, 1963, Р 5, с, 17-22.

2. Авторское свидетельство СССР

1040315, кл, F 28 F 27/00, 1981. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ТЕПЛООБМЕНА по авт,св, Р 1040315, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, тепловыделяющие трубы со стороны раздающей камеры снабжены патрубками, введенными в них с кольцевым зазором, заполненным тем же веществом, что, и окно.

1071924

Изобретение относится к теплообменной .аппаратуре .и может быть использовано в энергетической промышленности.

Известно устройство для исследования теплообмена, содержащее корпус с фланцами, закрепленные на корпусе собирающую и раздающую камеры с трубными досками, установленный в трубных досках пучок тепловыделяющих труб с токоподводами на торцах и вытеснитель, размещенный в межтрубном пространстве. (11 .

Недостатками укаэанного устройства являются индивидуальный подвод электрической мощности к каждой трубе пучка и неравномерность распределения потока теплоносителя, что приводит к перегреву труб и усложняет процесс исследования.

По основному авт,св. Р 1040315 известно устройство для исследования теплообмена, содержащее корпус с фланцами, закрепленные на корпусе собирающую и раздающую камеры с трубными досками, установленный в трубных досках пучок тепловыделяющих труб с токоподводами на торцах и вытеснитель, размещенный в межтрубном пространстве, причем трубная доска собирающей камеры выполнена с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса, имеет сквозные отверстия под токоподводы, выполненные в виде стержней, объединенных токоподводящей шиной, и снабжена съемным фланцем, соединенным с фланцем корпуса, а трубная доска раздающей камеры выполнена в виде фланца" из электропроводного материала, в котором по периметру пучка тепловыделяющих труб выполнено окно, перекрытое герметичной крышкой и заполненное веществом с коэффициентом электро- и теплопроводности выше соответствующих коэффициентов материала этой трубной доски, токоподводы и токоподводящая шина выполнены из такого же вещества, Кроме того, крышка может иметь сквозные отверстия под тепловыделяющие трубы L2 I.

Недостатком известного устройства является наличие застойных зон у трубной доски раздающей камеры, что приводит к перегреву труб со сторо-. ны раздающей камеры и снижает надежность устройства в целом, Целью изобретения является повышение надежности, Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для исследования теплообмена, содержащем корпус с фланцами, закрепленные на корпусе сОбирающую и раздающую камеры с трубными досками, установленный в трубных досках пучок тепловыделяющих труб с токоподводами на торцах и вытеснитель, размещенный в межтрубном пространстве причем трубная доска собирающей камеры выполнена с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса, имеет сквозные.отверстия под токоподводы, выполненные в виде стержней, объединеных токоподводящей шиной, и снабжена съемным фланцем, соединенным с фланцем корпуса, а трубная доска раздающей камеры выполнена в виде фланца из электропроводного материала, в котором по периметру пучка тепловыделяющих труб выполнено окно, 15 перекрытое герметичной крышкой и

25 узел 1 на фиг. 1, Устройство ля исследования теплообмена содержит корпус 1 с фланцами 2, закрепленные на корпусе 1 собирающую 3 и раздающую 4 камеры с трубными досками 5 и 6 соответствен. но, установленный в трубных досках 5 и 6 пучок тепловыделяющих труб 7 с токоподводами 8 на торцах и вытеснитель 9, размещенный в межтрубном пространстве, Трубная доска 5 собирающей камеры 3 выполнена с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса 1, имеет сквозные отверстия под токоподводы 8, выполненные в виде стержней, объединенных токоподводящей шиной 10, и

45 снабжена съемным фланцем 11, соединенным с фланцем корпуса, а трубная доска 6 раздающей камеры 4 выполнена в виде фланца из электропровод ного материала, 50

65 заполненное веществом с коэффициентами электро- и теплопроводности выматериала этой трубной доски, токоподводы и токоподводящая шина выполнены из такого же вещества, тепло выделяющие трубы со стороны раздающей камеры снабжены патрубками, введенными в них с кольцевым зазором, заполненным тем же веществом, что и окно, На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг,2

В трубной доске 6 раздающей камеры 4 по периметру пучка тепловыделяющих труб 7 выполнено окно 12 перекрытое герметичной крышкой 13 и заполненное веществом с коэффициентом электро- и теплопроводности выше соответствующих коэффициентов материала этой трубной доски 6, причем токоподводы 8 и токоподводящая шина 10 выполнены из такого же вещества. Между пучком труб 7 и корпусом 1 размещен вытеснитель 9, отделенный от корпуса 1 лабиринтной втулкой 14, уменьшающей протечки теплоносителя. Крышка 13 снабжена сквозными отверстиями под тепловы1071924

ВНИИПИ Заказ 105j35 Тираж 631 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 деляющие трубы 7, в которые со стороны раздающей камеры 4 введены патрубки 15 с кольцевым зазором 16, заполненным тем же веществом, что и окно 12, Длина патрубков 15 выбирается такой, что введенный срез находится в районе камеры 4 глубже воэ можной застойной зоны, Фланцы в разъемных соединениях снабжены электроизолирующими прокладками 17.

Тепловыделяющие трубы 7 снабжены 10 термопарами 18, имеющимй вывод через сквозные отверстия крышки 13.

Вещество, иэ которого выполнены токоподводы 8 и токоподводящая шина 10 и которым заполнены окно 12 и коль- 15 цевой зазор 16, выбирается из условий совместимости с рабочей средой, протекающей в межтрубном пространстве. В качестве такого вещества может быть выбрано олово, ртуть 20 и т,п, В рабочем состоянии теплоноситель подается .в межтрубное пространство через раздающую камеру 4 на охлаждение труб 7, обогреваемых про- 25 пусканием по ним электрическим током через токоподводящую шину .10 токоподводы 8, трубную доску 6 и вещество, заполняющее окно 12 и коль. цевой зазор 16. Плотный контакт труб 7 с веществом, заполняющем окно 12 и зазор 16, токоподводами 8 и токоподводящей шиной 10, а также высокие их коэффициенты тепло- и элект. ропроводности способствуют равномерному распределейию электрического тока по трубам. Благодаря тому, что введенный срез патрубков 15 находится глубже возможной застойной зоны, обеспечивается подвод тепла через вещество, заполняющее зазор 16, непосредственно в зону, интенсивно охлаждаемую рабочей средой.

Температура стенок труб 7 контролируется термопарами 18. Для умень-. шения возмущений структуры потока теплоносителя термопары могут быть установлены внутри труб 7. При необходимости замены или ремонта разборка устройства осуществляется после снятия крепления фланцев и выемки трубного пучка с трубной доской 5 из корпуса 1.

Описанное: устройство обеспечивает подво 1 электрической мощности непосредственно в зону, интенсивно охлажадаемую рабочей средой, и уменьшает тепловыделения и перегрев труб в зоне возможного образования застОЙных зон. При этом повышается.надежность устройства в целом.