Кожухотрубный теплообменник

 

Использование: в энергетической, химической и нефтехимической отраслях. Сущность изобретения: теплообменник содержит корпус 1 с крышками 2,3 и подводящие и отводящие коллекторы, закрепленный в верхней 8 и нижней 9 трубных досках пучок теплообменных труб 10,11 и расположенный над нижней трубной доской 9 промежуточный теплоноситель 18 в виде материала с температурой плавления ниже температуры рабочей среды . Между теплоносителем 18 и верхней трубной доской 8 образован зазор 19, в зоне которого в корпусе 1 выполнено дренажное отверстие 20. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 28 Э 13/00, 17/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896798/06 (22) 27.12.90 (46) 23.09.92. Бюл, № 35 (71) Московский научно-технический центр

"ЭНСТЭК" (72) В,Л.Лосев, Г.Е,Келин и А.А.Иванов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 444046, кл. F 28 D7/00,,1970, Авторское свидетельство СССР

¹ 500695, кл, F 28 D 7/16, 1972, (54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБУЕННИК (57) Использование: в энергетической, химической и нефтехимической отраслях, <о> . Жао 1 763844 А1

Сущность изобретения: теплообменник содержит корпус I с крышками 2,3 и подводящие и отводящие коллекторы, закрепленный в верхней 8 и нижней 9 трубных досках пучок теплообменных труб

10,11 и расположенный над нижней трубной доской 9 промежуточный теплоноситель 18 в виде материала с температурой плавления ниже температуры рабочей среды, Между теплоносителем 18 и верхней трубной доской 8 образован зазор 19, в зоне которого в корпусе 1 выполнено дренажное отверстие 20. ил.

1763844

55

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической, химической и нефтехимической отраслях народного хозяйства, Наиболее близким к изобретению является кожухотрубный теплообменник, содержащий корпус, подводящий и отводящий коллектора, закрепленный в верхней и нижней трубных досках пучок вертикальных теплообменных труб и расположенный в межтрубном пространстве промежуточный теплоноситель (авт, св. СССР N 500695, кл, F 28.0 7/16, 1972).

Недостатком указанного теплообменника является низкая эксплуатационная надежность его при работе с рабочими средами, имеющими разные давления, т,к. в случае нарушения герметичности одной из труб, либо при появлении утечек в местах крепления труб в трубных решетках, происходит смешивание рабочих сред, что недопустимо при работе со средами, содержащими опасные для жизни токсичные или радиоактивные вещества, Целью изобретения является устранение указанного недостатка, а именно: повышение эксплуатационной надежности при использовании в трубах сред с разным давлением.

На чертеже схематично изображен продольный разрез кожухотрубного теплообменника, Теплообменник содержит корпус 1 с крышками 2,3 и подводящий 4,5 и отводящий 6,7 коллекторы, имеющие патрубки входа 8,9 и выхода 10,11, закрепленный в верхней 12 и нижней 13 трубных досках пучок вертикальных теплообменных труб

14,15, одни из которых предназначены для прохода нагреваемой рабочей среды, а другие — греющей рабочей среды, Часть межтрубного пространства корпуса 1 над нижней 13 трубной доской заполнено промежуточным теплоносителем, выполненным в виде теплопроводного материала 16 с температурой плавления ниже температуры рабочей среды, имеющей большее давление. Теплопроводный материал 16 расположен с зазором 17 относительно верхней 12 трубной доски. В корпусе 1 в зоне зазора 17 выполнено дренажное отверстие

18 для сообщения пространства корпуса 1 над теплопроводным материалом 16 и под верхней 12 трубной доской с дренажной линией (на чертеже не показана), в которой давление меньше, чем давление каждой из рабочих сред.

В зависимости от уровня температур в теплообменнике могут быть использованы различные теплопроводные материалы, на10

45 пример, свинец, олово, натрий, сплав Розе, сплав д Арсе, сплав Вуда, органические соединения; нафталин, глицерин и т.д.

Кожухотрубный теплообменник работает следующим образом.

Нагреваемая рабочая среда подается в трубы 14 через патрубок входа 8 и подводящий 4 коллектор, а выводится через отводящий 6 коллектор и патрубок выхода 10.

Греющая рабочая среда подается в трубы 15 через патрубок входа 9 и подводящий 5 коллектор и выводится через отводящий 7 коллектор и патрубок выхода 11. Нагреваемая рабочая среда при движении по трубам 14 отбирает тепло от греющей рабочей среды, которое передается от стенок труб 15 к стенкам труб 14 через теплопроводный материал 16.

В случае потери герметичности труб 14 или 15, а также при возникновении утечек рабочей среды в местах соединения труб

14,15 с трубными досками не происходит проникновения нагреваемой и греющей рабочих сред, т.к. часть межтрубного пространства корпуса 1 над нижней трубной доской 13 перед подачей в трубы 14,15 греющей и нагреваемой рабочих сред заполняют теплопроводным материалом 16, препятствующим смешиванию рабочих сред.

Температуру плавления теплопроводного материала 16 выбирают такой, чтобы материал 16 находился в жидком состоянии вокруг труб, в которых рабочая среда имеет большее давление. При указанном условии в случае разрыва труб рабочая среда, имеющая большее давление и возле которой теплопроводный материал находится в расплавленном состоянии, выходят через него в дренажную линию. В случае разрыва труб срабочей средой,,имеющей меньшее давление, она также имеет возможность свободного выхода через теплопроводный материал в дренажную линию. Таким образом исключается нежелательное взаимодействие (например, при подогреве питьевой воды теплоносителем, содержащим опасные для жизни токсичные или радиоактивные вещества) рабочих сред.

Для устранения температурных деформаций труб их выполняют с компенсационными изгибами.

Подвод рабочих сред в теплообменник можно осуществлять и по другим схемам; греющую рабочую среду можно подавать в трубы 14 через патрубок входа 8, а нагреваемую — s трубы 15 через патрубок входа 9; или патрубки выхода 10,11 можно использовать для подвода рабочих сред, а патрубки входа 8,9 — для отвода рабочих сред; а также

1763844

Формула изобретения

Кожухотрубный теплообменник, содержащий корпус, подводящие и отводящий коллекторы, закрепленный в верхней и нижней трубных досках пучок вертикальных

Составитель О.Акимова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Слободянин

Редактор Т,Иванова

Заказ 3447 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 можно осуществлять подачу одной рабочей среды через патрубки выхода 10,11, а другой рабочей среды соответственно через патрубки входа 8 или 9, Процессы, связанные с теплообменом, будут иметь аналогичный вышеуказанному характер. теплообменных труб и расположенный в межтрубном пространстве промежуточный теплоноситель, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной

5 надежности при использовании в трубах теплоносителей с разным давлением, промежуточный теплоноситель выполнен из теплопроводного материала с температурой плавления ниже температуры среды, 10 имеющей большее давление, и расположен с зазором относительно верхней трубной доски, а корпус в зоне упомянутого зазора имеет дренажное отверстие,