Теплообменник

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2386914:

Пивин Иван Федорович (RU)

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в качестве теплообменника в системе водоподготовки ядерной энергетической установки. В теплообменнике, содержащем корпус с двумя соосно расположенными патрубками, причем последние с корпусом имеют переходные участки в виде диффузоров, к каждому из которых укреплен штуцер, соединенный с теплообменным трубным пучком, осесимметрично полости корпуса расположен обтекаемый вытеснитель, укрепленный консолями к корпусу, а теплообменный трубный пучок, соединенный посредством тройников со штуцерами, скомпонован в корпусе в виде витых слоев труб обтекаемого вытеснителя и дистанционирован по виткам и послойно с помощью планок, закрепленных к консолям. Технический результат - конструкция с предлагаемой компоновкой трубного пучка позволит получить малогабаритный теплообменник, отвечающим требованиям надежности, технологичности монтажа при высоких удельных теплонапряжениях занимаемого объема ЯЭУ. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве малогабаритного теплообменника при выполнении функций охладителя продувки в системе водоподготовки паропроизводящей ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий пучок теплообменных труб и промежуточные опорные устройства в межтрубном пространстве, выполненные в виде колец с дистанционирующими элементами между трубами, причем каждое опорное устройство дополнительно содержит пару стяжных плит с отверстиями под трубы, а кольцо с дистанционирующими элементами размещено между плитами, при этом дистанционирующие элементы выполнены в виде полос из эластичного материала [1].

Недостатком этого технического решения является относительно невысокая интенсивность теплообмена между греющей и нагреваемой жидкостями конструкции теплообменника в целом. Кроме того, отсутствие достаточной вибропрочности трубного пучка может привести к его повреждению при переменных режимах эксплуатации.

Известен кожухотрубный теплообменник с пучком винтообразно закрученных труб фасонного профиля, выполненным закрученным относительно его продольной оси с уменьшающимся по радиусу пучка относительным шагом закрутки и прямьм концами труб, имеющих длину, равную диаметру входных и выходных патрубков с образованием в кожухе коллекторов для среды межтрубного пространства и пористость, большую пористости закрученной части пучка [2].

Недостатком этого технического решения является ухудшение процесса теплообмена между греющей и нагреваемой жидкостями при увеличении глубины компоновки трубного пучка из-за увеличения теплогидравлических сопротивлений потоку движущегося теплоносителя и, как следствие, уменьшение ресурса надежной работы конструкции, так как большая величина температурного напора между входом и выходом теплоносителя приводит к очень существенным повреждениям в местах контакта металла труб и их опорных конструкций.

Технический результат предлагаемого изобретения - обеспечение максимальной компактности трубного пучка теплообменника и достижение высокой степени эффективности теплообмена за счет компоновки самой поверхности теплосъема во время эксплуатации, увеличение ресурса надежной работы конструкции теплообменника при высоких удельных теплонапряжениях занимаемого им объема.

Указанный технический результат достигается тем, что в теплообменнике, содержащем корпус с двумя соосно расположенными патрубками, причем последние с корпусом имеют переходные участки в виде диффузоров, к каждому из которых укреплен штуцер, соединенный с теплообменным трубным пучком, осесимметрично полости корпуса расположен обтекаемый вытеснитель, укрепленный консолями к корпусу, а теплообменный трубный пучок, соединенный посредством тройников со штуцерами, скомпонован в корпусе в виде витых слоев труб обтекаемого вытеснителя и дистанционирован по виткам и послойно с помощью планок, закрепленных к консолям.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, где показан продольный разрез теплообменника.

Теплообменник содержит корпус 0 с патрубками 1 и 2 соответственно входа и выхода нагреваемой жидкости, причем патрубки 1 и 2 с корпусом имеют переходные участки в виде диффузоров 3 и 4, к каждому из которых укреплен штуцер. Штуцеры 6 и 5 соответственно входа и выхода греющего теплоносителя соединены с тройниками 8 и 7 соответственно. Тройники 7 и 8 совместно с трубами 9 и 10 образуют трубный пучок, дистанционированный планками 11, укрепленными в консолях 12, к которым крепится обтекаемый вытеснитель 13.

Теплообменник работает следующим образом.

Теплообмен организован по противоточной схеме. Греющий теплоноситель поступает через штуцер 6 и раздается по трубам 9 и 10 за счет тройника 8, затем, соединившись за счет тройника 7, выходит через штуцер 5. Нагреваемая жидкость поступает через патрубок 1 входа, омывает трубный пучок, при этом гидротурбулентность потока за счет обтекаемого вытеснителя организуется так, что достигается оптимальный теплосъем с трубного пучка. Кроме того, за счет внутрикорпусных устройств достигается высокая вибропрочность теплообменника в целом.

Выполнение конструкции теплообменника предлагаемого вида позволит использовать в качестве малогабаритного охладителя продувки в системе водоподготовки паропроизводящей корабельной ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок, отвечающим требованиям технологичности, монтажа, эксплуатационной надежности при высоких удельных теплонапряжениях занимаемого объема.

Источники информации

1. Филимонов М.И. Кожухотрубный теплообменник. SU. A.c. N 1232924. F28F 9/02. Приоритет - 30.12.84. Опубл. БИ N 19. 23.05.1986 - аналог.

2. Дзюбенко Б.В. и др. Кожухотрубный теплообменник. SU. A.c. N 937954. F28D 7/00. Приоритет - 11.12.80. Опубл. БИ N 23. 23.06.1982 - прототип.

Теплообменник, содержащий корпус с двумя соосно расположенными патрубками, причем последние с корпусом имеют переходные участки в виде диффузоров, к каждому из которых укреплен штуцер, соединенный с теплообменным трубным пучком, отличающийся тем, что осесимметрично полости корпуса расположен обтекаемый вытеснитель, укрепленный консолями к корпусу, а теплообменный трубный пучок, соединенный посредством тройников со штуцерами, скомпонован в корпусе в виде витых слоев труб обтекаемого вытеснителя и дистанционирован по виткам и послойно с помощью планок, закрепленных к консолям.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах продувки первого и второго контуров атомной электростанции. .

Изобретение относится к бытовой объединенной тепло-энергоустановке. .

Изобретение относится к реактору, который используют для обработки вязкой среды или проведения химических реакций, таких как полимеризация. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в различных областях промышленности, например энергетической, химической. .

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в станкостроительной, химической, энергетической и других областях промышленности для охлаждения технических сред (масла - в гидросистемах, смазочно-охлаждающей жидкости - в станках и автоматических линиях, моющих и гальванических растворов) водопроводной водой, а также в системах охлаждения тепловых двигателей энергетических установок.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в теплообменных аппаратах как с жидким, так и с газообразным теплоносителем. .

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, преимущественно для утилизации тепла отходящих топочных и печных газов (дымов) с высокой степенью запыленности. .

Изобретение относится к области теплообменной техники и может быть использовано для получения различных фаз состояния теплоносителя, температура которого отлична от температуры среды, окружающей этот теплоноситель.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменникам для холодильных аппаратов

Изобретение относится к криогенной системе газоснабжения космического скафандра космонавта, осуществляющего, в частности, внекорабельную деятельность

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к змеевиковым теплообменникам, и может быть использовано в установках для сжижения природного газа

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в установках для сжижения природного газа и, в частности, для изготовления змеевиковых теплообменников

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах энергетических установок

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в качестве подогревателя сетевой и горячей воды

Теплообменник для энергетических установок содержит винтообразные элементы из труб с двумя прямыми и двумя скругленными участками на каждом витке. При этом центры труб у прямых участков в поперечном сечении теплообменника располагаются на контуре многоугольника. Винтообразные элементы объединяются, по меньшей мере, в две группы, причем одна группа винтообразных элементов размещается в зазоре между противоположными прямыми участками труб другой группы. Заходность у винтообразных элементов одной группы может отличаться от заходности у винтообразных элементов другой группы. Количество витков у винтообразных элементов одной группы может отличаться от количества витков у винтообразных элементов другой группы. Диаметр трубы у винтообразных элементов одной группы может отличаться от диаметра трубы у винтообразных элементов другой группы. Достигается значительное многообразие компоновочных решений теплообменников. 1 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в энергетике и смежных с ней отраслях промышленности. Теплообменный элемент представляет собой спиралевидную гибкую трубу с периодически расположенными на ее внутренней поверхности турбулизаторами, предпочтительно, в виде кольцевых выступов. Радиус R спирали составляет 0,05≤D/R≤0,25, где D - внутренний диаметр трубы, R - радиус спирали, при этом внутренний диаметр d выступов составляет 0,85≤d/D≤0,98, а шаг t между ними - 0,45≤t/D≤0,6. Технический результат - увеличение эффективности теплообменного элемента. 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в жидкостных теплообменниках. В жидкостно-жидкостном теплообменнике, соединяющем секции труб, закрепленных в герметичном корпусе и подключенных к раздельным коллекторам по контурам охлаждающих теплоносителей, в контуре змеевикообразного теплоносителя каждая секция труб выполнена в виде спиралеобразного конусного змеевика сходящегося и расходящегося типа, установленных попарно большими основаниями, обращенными друг к другу, и попарно меньшими основаниями, обращенными друг к другу, причем секции разделены поперечными перегородками в местах больших оснований змеевиков отверстиями кольцеобразных прорезей, в местах меньших оснований - центральными отверстиями в контуре охлаждающего теплоносителя. Технический результат - упрощение конструкции при повышении уровня стабильности теплопередачи температуры хладона. 3 ил.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в энергетике и смежных с ней отраслях промышленности. Способ заключается в интенсификации теплообмена путем выполнения периодических кольцевых выступов на внутренней поверхности теплообменного элемента. Теплообменный элемент выполняют в виде спиралевидной гибкой трубы с периодически расположенными на ее внутренней поверхности турбулизаторами, предпочтительно, в виде кольцевых выступов, при этом радиус R спирали выполняют в пределах 0,05≤D/R≤0,25, где D - внутренний диаметр трубы, R - радиус спирали, внутренний диаметр d выступов - в пределах 0,85≤d/D≤0,98, а шаг t между ними - в пределах 0,45≤t/D≤0,6. Технический результат - повышение эффективности теплообменного элемента. 2 ил.
Наверх