Входная камера теплообменника

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в энергетической, химической и нефтяной промышленности. Сущность изобретения заключается в снижении гидравлического сопротивления и повышении надежности установкой стержней, выполненных с сечением в виде прямоугольника, по всему периметру пучка параллельно трубам, причем соседние из них направлены вершинами граней навстречу друг другу с образованием диффузорно-конфузорных каналов. Вершины граней соседних стержней, расположенные навстречу друг другу, могут быть скругленными. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в энергетической, химической и нефтяной промышленности.

Известна входная камера теплообменника, содержащая трубный пучок, размещенный в корпусе, патрубок входа межтрубной среды и распределительный экран, выполненный в виде неравномерно перфорированной перегородки, охватывающая трубный пучок /1/.

Недостатком известной входной камеры является наличие сильно турбулизованного потока межтрубной среды на выходе ее из отверстий перегородки на трубы пучка, что создает опасность вибрационного повреждения периферийных труб и, следовательно, снижает надежность теплообменного аппарата.

Кроме того, распределительный экран обладает повышенным гидравлическим сопротивлением и трудоемок в изготовлении.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является входная камера теплообменника, в котором внутри корпуса, в пределах поперечного габарита пучка, размещена система стержней, расположенных с разбивкой по вершинам равнобедренных треугольников, в зоне патрубков ввода и жестко закрепленных за их пределами /2/.

Недостатком известной конструкции является то, что стержни расположены не по всему периметру трубного пучка, а лишь в зоне подводящего патрубка, вследствие чего периферийные трубы трубного пучка, находящиеся вне зоны патрубков, не защищены от прямого воздействия турбулентных потоков, набегающих на них, что приводит к повышенной вибрации периферийных труб трубного пучка и, следовательно, к снижению его надежности.

Техническим результатом изобретения является то, что снижается гидравлическое сопротивление и повышается надежность входной камеры теплообменника.

Входная камера теплообменника содержит корпус, охватывающий трубный пучок и снабженный патрубком ввода межтрубной среды, и экран в виде набора стержней, размещенных между корпусом и трубным пучком с образованием между соседними стержнями диффузорно-конфузорных каналов для прохода межтрубной среды, а указанный технический результат достигается тем, что стержни выполнены с сечением в виде прямоугольника, установлены по всему периметру пучка параллельно трубам, а соседние из них направлены вершинами граней навстречу друг другу с образованием упомянутых каналов, что является сущностью изобретения.

Предлагается вариант выполнения камеры, в котором вершины граней соседних стержней, расположенные навстречу друг другу, выполнены скругленными.

На фиг.1 изображен продольный разрез входной камеры теплообменника;

на фиг.2 - изображено сечение А-А на фиг.1;

на фиг.3 - изображен выносной элемент Б на фиг.2.

Входная камера теплообменника содержит корпус 1 с патрубком ввода 2 межтрубной среды. Корпус 1 охватывает трубный пучок 3, состоящий из труб 4, экран 5, выполненный в виде набора стержней 6 с сечением в виде прямоугольника, установленных по всему периметру пучка 3, параллельно трубам 4, а соседние из них направлены вершинами 7 своих граней навстречу друг другу и образуют диффузорно-конфузорные каналы 8. Стержни 6 своими концами соединены с кольцами 9 при помощи сварных швов 10. Стержни 6 для жесткости соединены между собой перемычками 11 при помощи сварных швов 12.

При работе теплообменника межтрубная среда через патрубок ввода 2 попадает во внутрь корпуса 1 и, проходя через диффузорно-конфузорные каналы 8, образованные вершинами 7 граней стержней 6 экрана 5, равномерно распределяется по всему периметру и сечению трубного пучка 3, при этом поток межтрубной среды теряет часть своей кинетической энергии (диффузорно-конфузорный эффект), скорость межтрубной среды снижается, а также снижается и ударная нагрузка на периферийные ряды труб 4 пучка 3 и, соответственно, их вибрация и истирание стенок труб о дистанционирующие элементы (на чертеже не показано) трубного пучка 3, что повышает надежность пучка.

Для снижения гидравлического сопротивления экрана 5 предусматривается скругление вершин 7 стержней 6 небольшим радиусом скругления, например 2-4 мм, чтобы не было острой кромки при вершинах 7, которая повышает гидравлическое сопротивление диффузорно-конфузорного канала 8.

Источники информации

1. Патент США №2655350, кл. 165-160, 1953 г. - аналог.

2. Авторское свидетельство СССР №1268927, F 28 D 7/00, 1984 г. - прототип.

1. Входная камера теплообменника, содержащая корпус, охватывающий трубный пучок и снабженный патрубком ввода межтрубной среды, и экран в виде набора стержней, размещенных между корпусом и трубным пучком с образованием между соседними стержнями диффузорно-конфузорных каналов для прохода межтрубной среды, отличающаяся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления и повышения надежности, стержни выполнены с сечением в виде прямоугольника, установлены по всему периметру пучка параллельно трубам, а соседние из них направлены вершинами граней навстречу друг другу с образованием упомянутых каналов.

2. Камера по п.1, отличающаяся тем, что вершины граней соседних стержней, расположенные навстречу друг другу, выполнены скругленными.