Теплообменник

 

Союз Советсиик

Социапистическии

Рес убпни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ())) 941833 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 14.11.80 (21) 3003255/24-06 с присоединением заявки J% (23) Приоритет (51) М. Кл.

F 28 0 7/00

F 28 F 9/02

5кударстинный комитет

СССР (53) УДК 621 565.

° 94(088.8) до делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.07.82 (72) Авторы изобретения

A.Ä.×óìà÷åHêo и Э.И.Гончаров

-/

Новополоцкий политехнический институт им. Ленинского комсомола Белоруссии (7!) Заявитель (54) ТЕПЛООБИЕННИК

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в устройствах для охлаждения высокотемпературных газов, Известен теплообменник, содержащий пучок теплообменных труб, установленный в вертикальном корпусе с нижним подводящим патрубком и закрепленный нижней частью в разделительной мембране, соединенной с несущей трубной доской, и устройство подвода в полость между мембраной и несущей доской холодного теплоносителя и последу)сщего отвода его в

)полость между несущей и верхней труб-,5 ными досками 11 ).

Недостатками такого теплообменника являются значительная металлоемкость и низкая интенсивность теплообмена вследствие низкой интенсивности охлаждения зон высоких термических напряжений, что ограничивает предел начальной температуры горячего теплоносителя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является теплообменник, содержг .гий пучок теплообменных труб, установленный в вертикальном корпусе с нижним подводящим патрубком и снабженный не" сущей и верхней трубными досками, причем трубы пучка закреплены нижними концами s разделительной мембране, образующей с несущей трубной доской и корпусом полость, сообщенную с межтрубным пространством, пучка, ограниченным трубными досками, при помощи периферийных и центральных обечаек, скрепленных с мембраной и несущей трубной доской и имеющих в зоне между последними пер" форацию, а на участках, расположенных между трубными досками - сквозные отверстия f2).

Недостатками известного теплообменника являются пониженная интенсивность теплообмена из-эа низкой интенсивности охлаждения зоны меж941833 4

5 î

25 зо

35 ао формула изобретения

55 трубного пространства, ограниченной несущей трубной доской и мембраной, что ограничивает предел начальной температуры горячего теплоносителя, а также повышенные габариты, так как обечайки расположены между теплообменными-трубами, что значительно уве личивает диаметр корпуса.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и уменьшение габаритов.

Указанная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем пучок теплообменных труб, установленный в вертикальном корпусе с ниж" ним подводящим патрубком и снабженный несущей и верхней трубными досками, причем трубы пучка закреплены нижними концами в разделительной мембране, образующей с несущей трубной доской и корпусом полость, сообщенную смежтрубным пространством пучка, ограниченным трубными досками, при помощи периферийных и центральных обечаек, скрепленных с мембраной и несущей трубной доской и имеющих в зоне между последними перфорацию, а на участках, расположенных между трубными досками - сквозные отверстия, каждая обечайка охватывает с образованием кольцевого зазора одну из теплообменных труб, и сквозные отверстия периферийных обечаек обращены в сторону подводящего патрубка корпуса, а центральных - в противоположную сторону.

На фиг. 1 изображен теплообменник, общий вид, на фиг. 2 " узел 1 на фиг. 1, Теплообменник содержит пучок теплообменных труб 1, установленный в вертикальном корпусе 2 с нижним подводящим патрубком 3 и снабженный несущей 4 и верхней 5 трубными досками. Трубы 1 пучка закреплены нижними концами в разделительной мембране 6, образующей с несущей трубной доской 4 и корпусом 2 полость 7.

Полость 7 сообщена с межтрубным пространством пучка, ограниченным трубными досками 4 и 5, при помощи периферийных 8 и центральных 9 обечаек.

Обечайки 8 и 9 скреплены с мембраной 6 и несущей трубной доской 4 и имеют в зоне между последними перфорацию, а на участках, расположенных между трубными досками 4 и 5 - сквозные отверстия. Каждая из обечаек

8 и 9 охватывает с образованием кольцевого зазора одну из теплообменных труб 1. Сквозные отверстия периферийных обечаек 8 обращены в сторону подводящего патрубка 3, а центральных - в противоположную сторону. В верхней чести корпуса 2 закреплен отводящий патрубок 10.

Теплообменник работает следующим образом.

Горячий теплоноситель пропускают снизу вверх по трубам 1, в которых он охлаждается, отдавая тепло холодному теплоносителю. Холодный теплоноситель подводят в корпус 2 по патрубку 3, после которого он разделяется на два потока. Один поток холодного теплоносителя через кол ьц евые зазоры, образованные периферийными обечайками 8 и трубами 1, направляют в полость 7, в которой холодный теплоноситель охлаждает мембрану 6 и несущую трубную доску 4.

Далее этот поток теплоносителя через кольцевые зазоры, образованные центральными обечайками .9 и трубами

1, возвращают в межтрубное пространство, ограниченное трубными досками 4 и 5, где он перемещается с другим потоком холодного теплоносителя.

Образовавшаяся смесь, поднимаясь вверх, охлаждает пучок труб 1. Отводят холодный теплоноситель иэ корпуса 2 по патрубку 10.

Интенсивное охлаждение мембраны

6 и несущей трубной доски 4 снижает термическое напряжение в них, что позволяет увеличить верхний предел начальной температуры горячего теплоносителя, а значит и интенсивность теплообмена в пучке труб l. Кроме того, установка труб 1 внутри обечаек 8 и 9 снижает габариты теплообменника.

Теплообменник, содержащий пучок теплообиенных. труб, установленный в вертикальном корпусе с нижним подводящим патрубком и снабженный несущей и верхней трубными дисками, причем трубы пучка закреплены нижними концами в разделительной мембране, образующей с несущей трубной доской и корпусом полость, сообщенную с межтрубным пространством пучка, ограниченным трубными досками, при по5 941833 6 мощи периферийных и центральных обе труб, и сквозные отверстия периферийчаек, скрепленных с мембранной и не- ных обечаек обращены в сторону подсущей трубной доской и имеющих в зо- водящего патрубка корпуса, а центральне между последними перфорацию, а на ных - в противоположную сторону. участках, расположенных между труб- S ными досками - сквозные отверстия, Источники информации, отличающийся тем, что, принятые во внимание при экспертизе с целью интенсификации теплообмена 1. Патент Чехословакии N 138355, и уменьшения габаритов, каждая обечай- кл . 12 F 5/02, опублик. 1970 . ка охватывает с образованием кольце- в 2. Авторское свидетельство СССР вого зазора одну из теплообменных N 574593, кл. F 28 0 7/00 1975 °

Фиг, f

941833

0 Тираж 5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 акаэ 2 лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, Составитель Л.Андреев

Редактор О, Половка Техред К.йыцьо Корректор В ° Синицкая