Теплообменник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (! !) 659876

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 05.12.77 (21) 2550453/29-06 (51) М. Кл. -

Г 28D 7/10 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. В!оллетснь № 16 (53) УДК 621.565,94 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Лвторы изобретения В. В. Кудрявцев, П, А. Скотников, В. С. Тарасов и Ю. Г. Хоменко (71) Заявитель (54) ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к теплообменникам с буферной зоной, позволяющей контролировать потерю герметичности одной из полостей.

Известны теплообменники, содержащие теплообменные элементы типа «труба в трубе», внутренняя из KOTopbIx выполнена двухстенной с образованием межстеночной буферной зоны и с расположенным в последней тепловым мостом, два коллектор- 10 ных блока, каждый из которых состоит из трех, поярусно расположенных коллекторов, к которым соответственно подключены внутреннис трубы, буферные зоны и внешние трубы (1). 15

Недостатком известных теплообменников является то, что в буферной зоне весь перепад давлений теплоносителя воспринимается внутренней стенкой, что приводит к необходимости увеличивать ее толщину, 20 а следовательно, размеры и вес всего аппарата.

Целью изобретения является повышение прочностных характеристик и интенсификация теплообмсна. 2о

Это достигается тем, ITo внутреннис трубы выведены за пределы коллекторов среднего яруса, а буферныс зоны сообщены с полостью этих коллекторов через персточныс отвсрстия, выполненные в наруж- ЗО ной стенке внутренней трубы. Тепловой мост выполнен в виде плетеной сетки, элементы которой соединсны друг с другом и со стенками внуTpcnnсй трубы через слой теплопроводного матс р!.:,па, преимущественно меди.

На фиг. 1 показан теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 — узел Л на фиг. 1.

Тсплообмсннпк содержит тсплообменные элементы 1 типа «труба в трубе», состоящие из концснтрично расположенных труб 2, 3, 4. Труба 2 заглушена с обоих концов. Между ней и трубой 3 расположен канал 5 для прохода теплоносителя, находящегося под более высоким давлением. Теплообмсн в канале 5 интенсифицирустся оребрением любого известного типа (Hc показано). Внутренняя труба 3 выполнена двухстеннои. Между ее внутренней стенкой 6 и наружной стенкой 7 расположен тепловой мост 8 в виде плетеной сетки, элcмснты которой сосдинснь! х!еткд i cобой и со стснками 6 и 7 !срез слой тсплопроводного матерна Ia, например меди.

С:вободнос пространство между элементами теплового моста 8 образует буферну!о зону 9. Тсплообменник содержит два коллекторны: блока, каждый из которых состоит пз трех поярусно расположенных

659876 коллекторов 10, 11, 12, и 13, 11, 14, к которым соответственно подключены. внутренние трубы 3, буферные зоны 9 и внешние трубы 4. Внутренние трубы 3 выведены за пределы коллекторов 11 среднего яруса и соединены между собой, H-..ïðèìåð сварным швом. Вуферная зона 9 сообщена

I(O, 1, I 0!(! 0p 2 1 1 Il(. .p(TO i)п ь) м всрстпсм 15 в наружной стснкс 7 трубы 3.

Полость коллектора 11 может быть поди. 110чсll;. к еонтр0льном прнбору Герметичности )не показан). Между трубами 3 и 4 расположен канал 16 для прохода теплоносителя, находящегося под более низким давлением. Теплооомен в нем ннтенсифицирован оребрением любого известного т))па (I)c показано). Канал 5 подключен к коллекторам 10 н 13, канал 16 — к коллекторам 12 и 14. Через коллекторы 10, 13 н

12, 14 осуществляется сбор и раздача теплоносителей по элементам 1.

Работает теплообменник следующим образомм.

Теплоноситель высокого давления поступает в раздающий коллектор 13, проходит через каналы 5 и выходит через собирающий коллектор 10. Одновременно теплоноситсль низкото давления поступает в раздающий коллектор 12, проходит канал

16 и выходит через собирающий коллектор

14. Тепло от одного теплоносителя к другому передается через стенки б и 7 внутренней трубы 3 и тепловой мост 8. При нарушении герметичности стенки б или стенки 7 соответствующий теплоноситель попадает в буфсрную зону 9 и в коллектор 11 через переточнос отверстн: 15 в наружной стенке ? трубы 3. Давление в коллекторc 11 поднимается, что улавливается контрольным прибором герметичности.

Переп ад давлений теплоносителей при нормальной работе воспринимается по всей длине элементов 1 (как в зоне обмена теплом, так и B зоне коллекторов 11) сразу обсимн стенками б и 7, так как в настоя;)

15 20

З0

45 щей конструкции тепловой мост одновременно служит и силовым мостом. Это позволяет уменьшить толщину обеих стенок

6 и 7 трубы 3, а следовательно, значительно уменьшить размеры и вес всего тсплообмснпнка и унслп )нть сч (i прочн()сть.

Выполи H10 теплового мосты н виде I..låтс:l(ill сетки, элсмсн )ы которой между собой H C(i с)(.HI«)мH трl бbl )iOHTаHTHp ют H(рсз слой меди, позволяет свести к минимуму термическое сопротивление теплового моста передаче тепла между теплоносптс, Ям и.

Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий теплсобменные элементы типа «труба в трубе», внутренняя из которых выполнена двухстенной с образованием межстеночной буферной зоны и с расположенным в последней тепловым мостом, два коллекторны.; блока, каждый из которых состоит из трех поярусно расположенных коллекторов, к которым соответственно подключены внутренние трубы, буферные зоны и внешние трубы, отличающийся тем, что, с целью позышения прочностных характеристик, внутренние трубы выведены за гределы коллекторов среднего яруса, а бу(ферные зоны сооб.цены с полостью этих коллекторов через переточные отверстия, выполненные в наружной стенке внутренней трубы.

2. Теплообменник по п. 1, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации теплообмсна, тепловой мост выполнен в виде плетеной сетки, элементы которой соединены друг с другом и со стенками внутренней трубы через слой тсплопроводного материала, преимущественно меди.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1056075, кл. F 4 $, опублик, 1967.

659876

Риз.

Редактор Л. Гольдина

Заказ 561/4 Изд. № 275 Тираж 726 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, nð. Сапунова, 2

Составитель О. Палгокас

Техред Н. Строганова

Корректоры: А. Галахова и Л. Брахнина