Теплообменник

 

-Изобретение; относится к теплообменным аппаратам. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности. Теплообменник содержит корпус 1 прямоугольного сечения с фланцами 2 и 3 для г подвода и отвода теплоносителя, установленные внутри корпуса 1 змеевики 6, подключенные, к входному 7 и выходному 8 коллекторам охлаждающей среды, и устройство для защиты стенок корпуса 1, выполненное в виде экрана 9 из ряда труб, соединенных перемычками и расположен .- S. . ,:: ;. ...- XI го J ю Оч

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) ()!) (ss)s F 28 0 7/00

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Ъ ь

1 ъ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730445/06 (22) 16.08.89 (46) 23.03.92. Бюл. hb 11 (71) Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (72) В. M. Тамбовцев, Б. И. Привезенцев, В. Г. Бирюков и Г. И. Кирилин (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 269459, кл. F 25 0 1/00, 1968. (54) ТЕПЛООБМЕННИК

7 д

2 (67) Изобретение относится к теплообменным аппаратам, Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности.

Теплообменник содержит корпус 1 прямоугольного сечения с фланцами 2 и 3 для подвода и отвода теплоносителя, установленные внутри корпуса 1 змеевики 6, подключенные. к входному 7 и выходному S коллекторам охлаждающей среды, и устройство для защиты стенок корпуса 1, выполненное в виде экрана 9 из ряда труб. соединенных перемычками и расположенХ

1721426 ных между стенками и змеевиками 5, и отражателя 10, расположенного в зоне фланца 2. Корпус 1 снабжен съемной крышкой 5, установленной с возможностью поворота на 180, к которой прикреплены коллекторы

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть применено в экспериментальных установках.

Известен теплообменник, содержащий кожух с закрепленным в трубных решетках пакетом теплообменных труб, установленным в дополни1-ельную обечайку.

Недостатком теплообмен ника является то, что вследствие малой турбулентности потока из-за использования прямых теплообменных труб и отсутствия защиты стенок и входного фланца от воздействия высокотемпературного теплоносителя стенки и входной фланец прогорают, кроме того, оно имеет только один режим теплообмена ввиду невозможности менять форму и количество труб.

Известен теплообменник, содержащий цилиндрический корпус с патрубками подвода газожидкостной смеси, охлаждающей жидкости, отвода ее и отдельно газа, размещенную в корпусе с зазором центральную трубу со спиральными. канавками, причем патрубки подвода и отвода охлаждающей жидкости соединены с зазором между трубой и корпусом, установленное в нижней части корпуса под трубой. сепарационное устройство с входной конической поверхностью, кроме того, теплообменник снабжен выполненными на внутренней поверхности трубы, начиная с середины в направлении сепэрационного устройства. продольными канавками Т-образного поперечного сечения, а спиральные канавки выполнены с Гобразным поперечным сечением и нэ торце трубы со.стороны сепарационного устройства выполнена фаска.

Недостатком теплообменникэ является то, что ядро потюкэ теплоносителя практически имеет лщ«имэрное течение, чт© значительно снижает теплосъем, кроме того, конструкция с охлаждением стенки водой обладает большой трудоемкостью при изготовлении и восстановлении lfo.

Известен теплообменник, который содержит располвкенные в проходном канале теплоносителя змеевики из металлических труб, подключенные к раздающему и собирающему коллекторам

7 и 8. Змеевики 6 выполнены съемными и сгруппированы в пакеты. Между пакетами змеевиков 6 установлены полые стержни 16 со съемными форсункэми, сообщенные с входным коллектором 7. 6 ил. хладоносителя, причем один иэ каждой пары змеевиков имеет витки, чередующиеся с витками другого змеевика, и выполнен подвижным поперек потока теплоносителя, 5 при этом концы его крайних витков подключены к промежуточным коллекторам, телескопически соединенным с раздающим и собирающим коллекторами хладоносителя.

10 Недостат ом известного теплообмен-. ника является то, что конструкция с телескопическим устройством, охлаждающими стенками корпуса и установкой змеевиков внутри его трудоемка при изготовлении, 15 эксплуатации и ремонте.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности.

Корпус выполнен из стального листового проката и защищен от прогара экраном, 20 установленным в корпусе между его стенками и змеевиками и выполненным из металлических труб с установленными между соседними трубами экрана перемычками.

Выполнение корпуса сварным из листового

25 проката упрощает технологию и удешевляет изготовление конструкции.

Экран может свободно перемещаться между боковыми стенками и змеевиками от тепловой деформации, так как он выполнен

30 из трубного и листового проката, а в верхней части не закреплен, что гарантирует его надежную работу вместе с теплообменником весь срок службы.

35 Ввиду того, что стенка корпуса известного, выполненная охлаждаемой, быстро выходит из строя из-за деформации от температурного воздействия потока (дают трещины и текут сварные швы, при прогаре

40 очень сложен ремонт), выполнена из деталей с большой трудоемкостью изготовления и имеет сложную технологию сварки, предлагаемый теплообменник устраняет эти недостатки, значительно повышает на45 дежность и ресурс работы. Экран в поперечном сечении имеет форму перевернутой нэ 180О буквы П. за. креплен на дне корпуса и установлен в промежутке между дном и боковыми стенками

1721426 с одной стороны и змеевиками с другой, что корпусе 1 между его стенками и змеевиками позволяет предохранить стенки от прогара. 6 установлен экран 9, Фланец 2 со стороны

Фланец защищен от температурного воз- входа теплоносителя имеет трубчатый отрадействия теплоносителя отражателем пря- жатель 10 прямоугольной формы с привармоугольной формы, выполненным из 5 ными полосами, установленный на дне металлической трубы с приваренными ме- корпуса 1, охватывающий по периметру таллическими полосками, образующими от- внутреннюю поверхность фланца 2. Крышка ражающую поверхность. Отражатель 5 имеет четыре опоры, две 11 из которых закреплен на дне корпуса и охватывает по нефиксирующие и две фиксирующие, одна с периметру внутреннюю поверхность флан- 10 полным профилем 12, другая с неполным ца. Таким образом, устройство для защиты профилем 13, спаренные с направляющими корпуса выполнено в виде экрана из ряда 14и15, последние установлены на боковых труб, соединенных перемычками и располо- поверхностях корпуса 1. После крайнего паженных между стенками и змеевиками, и кета змеевиков к крышке 5 закреплены поотражателя, расположенного в зоне фланца 15 лые охлаждаемые стержни 16 со съемными для подвода теплоносителя. Съемная пово- форсунками 17. Экран 9 и отражатель 10 ротная крышка с прикрепленными к ней соединены с напорным 18 и сливным 19, змеевиками имеет четыре опоры и легко коллекторами посредством шлангов 20 и 21, . снимается, Две из четырех опор являются Теплообменник установлен на раме 22. направляющими, которые позволяют значи- 20 Вместо снятых змеевиков 6 устанавливаюттельно сократить время установки на место, ся заглушки 23, обеспечить сохранность медных труб с хладоносителем и поворот крышки на 180, что Теплообменник выполнен сварным из позволяет быстро менять два основных ре- стального листового проката. Экран 9 и жима теплообмена, так как при повороте 25 отражатель 10 выполнены съемными и эакрышки полые охлаждаемые стержни со щищают фланец 2 и корпус 1 от влияния съемными форсунками меняют свое распо- высокотемпературного теплоносителя, выложение от входа теплообменника к выходу полнены из трубы и листового проката, пози обратно, при условии подачи в полость тому сохраняют работоспособность при теплообменника через форсунки хладоно- 30 изменении геометрии в рабочем режиме. сителя. Змеевики 6 выполнены съемными из

Конструкция форсунок может быть лю- медной трубы с ребрами или без ребого типа (шнековая, центробежная и дру- бер. После снятия змеевиков в местах их гая) при любом методе крепления, если при крепления устанавливаются заглушки 23. этом форсунку можно, скрепить в гнезде 35 Наличие у крышки 5 четырех опор 11 — 13 стержня с воэможностью ее снятия. При поэволяетфиксироватькрышкуприповоровпрыскивании хладоносителя, например те на 180, обеспечивает простоту сборки и воды, через форсунки во внутреннюю по- разборки крышки с корпусом, гарантирует лость теплообменника происходит сущест- сох р а н но с т ь з м е е в и ко в и и о з в о л я е т венное охлаждение потока теплоносителя 40 ставить крышку на опоры отдельно от за.счет нагрева и испарения воды. Внутрен- корпуса, что значительно уп рощает усний диаметр форсунок и их количество оп- тановку и съемку змеевиков, Рама 22 ределяется опытным путем в зависимости выполнена сварной из швеллера и лисот требуемого расхода. Количество змееви- то ваго проката. ков в крышке меняется в зависимости от 45 требуемого режима теплообмена, причем Теплообменник работает следующим на место снятых змеевиков устанавливают- образом. ся заглушки. Перед началом эксплуатации в зависиНа фиг. 1 показан теплообменник, про- мости от заданного режима и параметров дольный разрез; нафиг. 2 — видАна фиг. 1; 50 теплоносителя устанавливается необходина фиг.3-вид Б на фиг. 1; на фиг.4-сечение мое количество змеевиков 6, в местах крепВ-В на фиг.1; на фиг. 5 — сечение 0-0. на лений снятых змеевиков - заглушки 23, в фиг. 3; на фиг. 6 — сечение à — Г на фиг. 3. которых циркулирует хладоноситель через

Теплообменник содержит корпус 1 с напорные 7 и сливные 8 коллекторы крышвходным 2 и выходным 3 торцовыми 55 ки,соединенные патрубкамис напорным18 фланцами и фланцем 4 сверху, крышку 5 . и сливным 19 коллекторами. Хладоноситель с присоединенными к ней змеевиками 6, также циркулирует в отражателе 10, предоподключенными к входным 7 и выходным 8 храняющим фланец 2 от температурного коллекторам хладоносителя и расположен- воздействия входящего теплоносителя, и в ным в проходном канале теплоносителя. В экране 9, защищающим стенки корпуса 1 от

1721426

1 прогара. Отражатель 10 и экран 9 через шланги 20 и 21 соответственно соединены с напорным 18 и сливным 19 коллекторами, Теплоноситель, проходя по газовому трэкту теплообменникэ, омывает змеевики

6 и охлаждается, отдавая тепло хлэдоносителю, Дополнительно теплоноситель охлаждается, смешиваясь с хлэдоносителем, поступающим через сьемные форсунки 17, установленные в полых охлаждэемых стержнях 16, которые при повороте крышки 5 нэ

180 переносятся от нэчвла гвзового тракта теплообменника к его концу и обратно, тем самым создавая двэ заданных режима теплообмена.

Расход регулируется сменой форсунок

17. Охлэжденный теплоноситель выходит иэ теплообменникэ через выходной фланец 3, Раме 22 служит для размещения оси теплорбменника на нужном уровне.

Изобретение может быть использовано в экспериментэльных устэновкэх. Внедрение теплообменника позволяет увеличить надежность и ресурс работы теплообменникэ.

Формуле изобретения

Теплообменник, содержащий корпус прямоугольного сечения с фланцами для подвода и отвода теплоносителя, устаБ новленные внутри корпусэ змеевики, подключенные к входному и выходному коллекторам охлэждающей среды, и устройство для защиты стенок корпусе от прогара, о т л и ч э ю шийся тем, что, с целью

10 повышения эксплуатационной надежности, корпус снабжен съемной крышкой, устэновленной с возможностью поворота на 180, к которой прикреплены указанные коллекторы, змеевики сгруппированы в пакеты и

15 выполнены съемными, в устройство для зэщиты выполнено в виде экрвнэ из ряда труб, соединенных перемычками и расположенных между стенками и змеевиками, и отражателя, расположенного в зоне флэнцэ для

20 подвода теплоносителя, при этом между одним из периферийных пакетов змеевиков и .смежным с ним пакетом установлены закрепленные нэ крышке полые стержни со съемными форсунками. сообщенные с вход25 ным коллектором охлаждающей среды.

1721426

ЗЛЕ

2g 20 1У юг 5

22 Ц

f -l

Фрю Ф

Составитель В. Тамбовцев

Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Редактор И. Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 945 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5