Теплообменник

 

Использование: в любой из отраслей промышленности при изготовлении теплообменной аппаратуры. Сущность изобретения: теплообменник содержит пучок теплообменных труб 1. закрепленных в трубных решетках 2, который размещен в кожухе 3 с линзовым компенсатором 4. Трубы имеют изогнутые центральные 5 и прямопинейные концевые участки. При этом концевые участки каждой трубы 2 смещены относительно друг друга на расстояние между их осями, равное 3-6 диаметрам последней , поворотом вокруг оси пучка, а центральные участки труб 2 изогнуты по цилиндрической поверхности. Конструкция теплообменника обеспечивает снижение прямых ремонтных затрат, сокращение простоев , улучшение условий труда и экологии окружающей среды. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 28 0 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4893105/06 (22) 21 ° 12.90 (46) 23.11.92. Бюл. 1Ф 43

P1) Сибирский x M vec é Kîàå6 HàT (72) В. Я, Елизаров (55) Фраас.А. и Оцисик М. Расчет и конструирование теплообменников. М.: Атомиздат, 1971, с. 275, рис. 14,6(в). (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Использование: в любой из отраслей промышленности при изготовлении теплообменной аппаратуры. Сущность изобретения: теплообменник содержит пучок теплообменных труб 1, закрепленных в

„„5Q „„1776960 À1 трубных решетках 2, который размещен в кожухе 3 с линзовым компенсатором 4. Трубы имеют изогнутые центральные 5 и прямолинейные концевые участки. При этом концевые участки каждой трубы 2 смещены относительно друг друга на расстояние между их осями, равное 3-6 диаметрам последней, поворотом вокруг оси пучка, а центральные участки труб 2 изогнуты по цилиндрической поверхности. Конструкция теплообменника обеспечивает снижение прямых ремонтных затрат, сокращение простоев, улучшение условий труда и экологии окружающей среды. 3 ил.

1776960

Изобретение относится к теплоабменной аппаратуре и может быть использовано в любой отрасли промышленности.

При проектировании и эксплуатации трубчатых теплаобменников наибольшие трудности связаны с компенсацией разницы температурных расширений. а также с обеспечением приемлемых усилий на узлы соединений труб с решеткой и равномерным распределением этих усилий на каждую из труб, поскольку очень часто наблюдаются сквозные разрушения и разгерметизация в результате термоциклической усталости. Поэтому очень важным является выбор конфигурации трубнога пучка. В химической технологии применяются преимущественно прямые пучки, а компенсация при этом осуществляется с помощью линзовой складки на корпусе (кожухе), которая не может полностью решить поставленной задачи из-за неустраненного в этом случае неравномерного распределения напряжений на каждую из труб. В результате перегрузки некоторых из них могут очень быстро возникнуть усталостные разрушения из-за термоциклирования.

Известна конструкция трубного пучка, применяемая в энергетике для нагревателей и экранов, в которой у труб имеются прямые концы, а центральные участки труб изогнуты по окружности (11. В этой конструкции проблема компенсации решена для. ка>кдой трубы самостоятельно, К недостаткам таких трубных пучков следует отнести то, что их конфигурация сильно ограничивает возможности компоновки оборудования, усложняется конструкция кожухов, возрастают габариты аппарата, В то время как форма и габариты технологических аппаратов (выпарных, конденсаторов, дефлегмато, ров и пр.) заданы изначально и не могут быть изменены без ущерба для технико-экономических показателей производства..

Кроме того, такая компоновка не помогает против вибрационных нагрузок, так как параллельное расположение изгибов по дуге суммирует вибрационные нагрузки на пучок, опасность разрушения в результате вибрационной усталости возрастает. Имеется также повышенная опасность резонансных явлений, которые приводят к очень быстрым аварийным разрушениям, Надежность оборудования снижается.

Цель изобретения состоит в повышении надежности и расширении технических средств.

Поставленная цель достигается тем, что в известном теплаобменнике, содержащем пучок теплообменных труб, закрепленных в

35 отдельная теплообменная труба со смещен40

30 трубных решетках и имеющих изогнутые срединные и прямолинейные концевые участки, согласно предложению, концевые участки каждой трубы смещены относительно друг друга поворотом вокруг оси трубного пучка на расстояние между их осями, равное 3-6 диаметрам последней, а срединные участки при этом изогнуты по цилиндрической поверхности.

Достижение поставленной цели обеспечивается прежде всего тем, что изгибы труб выполнены трехмерными по кругу (дуге) и по длине, они располагаются с поворотом относительно друг друга по цилиндрическим поверхностями, поэтому при вибрации каждой из труб векторы колебаний смещены на некоторый угол по сравнению с соседними трубами. В результате этого разнобоя векторов амплитуды не могут суммироваться, а наоборот способствуют взаимному гашению, Вероятность вибрационной усталости узлов крепления труб сводится до минимума. Трубный пучок, закрученный поворотом вокруг собственной оси, остается по своей конфигурации цилиндрическим (цилиндрическо-винтовым), сохраняет компактность и малогабаритность и может быть использован на любых технологических операциях химической технологии, а также для решения основных задач энергетического оборудования.

На фиг. 1 показан теплообменник, поперечный разрез по трубному пучку; на фиг. 2— ными концевыми участками; на фиг. 3 — отдельная теплообменная труба, план.

Согласно чертежам кожухотрубчатый теплообменник состоит из пучка теплообменных труб 1, трубных решеток 2, кожуха 3 с линзовым компенсатором 4. При этом концевые прямолинейные участки каждой трубы смещены относительна друг друга поворотом вокруг оси трубного пучка на расстояние S между их осями, равное 3-6 диаметрам d последней, а центральные участки 5 при этом изогнуты по цилиндрической поверхности.

S = (3-6)d

Выполнение таких изгибов может быть осуществлено несколькими способами, Наиболее индустриальным является по-видимому изготовление каждой трубы отдельно и затем сборки их в пучок. Поскольку кривизна средины трубы каждого ряда различна, то получается много типоразмеров, особенно, если количество труб в пучке большое 500-1000 шт. Поэтому использование компьютерной графики при изготовле1776960

Фиг. 3.

Фиг.2.

Составитель В. Елизаров

Редактор Т. Иванова Техред M.Ìoðãåíòàë, Корректор А, Долинич

Заказ 4114 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 нии рабочих чертежей будет весьма полезным.

Возможен вариант смещения концов труб поворотом всего пучка вокруг оси с предварительным заполнением межтруб- 5 ного пространства каким-либо порошком, например песком или легкорастворимым веществом. Такой вариант легко осуществим для малых пучков и труб небольшого диаметра при условии изготовления соот- 10 ветствующей оснастки.

Предлагаемая конструкция может быть использована в различныхтехнологических схемах химических и радиохимических производств, в теплоэнергетических установ- 15 ках АЭС. транспортных атомных двигателях и на космических аппаратах.

При использовании предлагаемой конструкции теплообменника может быть полФ учен экономический эффект за счет снижения ремонтных затрат, сокращения простоев, а также за счет снижения расходов на мероприятия по безопасности труда и на обеспечение экологических требований на уровне современных норм.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий пучок теплообменных труб, закрепленных в трубных решетках и имеющих изогнутые центральные и прямолинейные концевые участки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и срока службы, концевые участки каждой трубы смещены относительно друг друга поворотом вокруг оси пучка на расстояние между их осями, равное З-б диаметрам трубы, а центральные участки всех труб изогнуты по цилиндрической поверхности.

Теплообменник Теплообменник Теплообменник 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и касается, в частности, теплообменников кондиционеров самоходных машин

Изобретение относится к конденсаторам-испарителям (вторичным конденсаторам ) цикла синтеза аммиака и может быть использовано при создании теплообменной аппаратуры, применяемой в химической и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к рекуперативным теплообменным аппаратам и позволяет интенсифицировать теплообмен путем поочередного движения сред по трубам и межтрубным пространствам

Изобретение относится к области микроэлектроники

Изобретение относится к теплообменнику, в частности для установок, эксплуатируемых с большими колебаниями нагрузки и/или температуры, например в качестве охладителя охлаждающего воздуха для газовых турбин, содержащему трубы для разделения теплоотдающей среды, в частности воздуха, и теплопоглощающей среды, в частности воды, причем теплообмен происходит противотоком, трубы, служащие проточными каналами для теплопоглощающей среды, расположены извилисто между впускной и выпускной коллекторными трубами, а теплоотдающая среда омывает эти извилистые трубы

Изобретение относится к теплотехнике, преимущественно к транспортным средствам, а именно к устройствам, обеспечивающим комфортные условия в салонах транспортных средств, а также и к устройствам кондиционирования воздуха

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для утилизации тепла отходящих от агрегатов газов, в частности, для подогрева воздуха выхлопными продуктами сгорания, поступающими от компрессора газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата на компрессорных станциях магистральных газопроводов

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для утилизации тепла отходящих от агрегатов газов, в частности для подогрева воздуха выхлопными продуктами сгорания, поступающими от компрессора газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата на компрессорных станциях магистральных газопроводов

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в подогревателях питательной воды тепловых и атомных электростанций

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при компоновке высокотеплонапряженного теплообменника ядерной энергетической установки

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве теплообменника ядерной энергетической установки, работающей в режиме переменных нагрузок

Изобретение относится к устройствам для подогрева высоковязких нефтепродуктов и их смесей, в частности, для подогрева нефтецементной суспензии перед закачкой в скважину

Изобретение относится к теплотехнике и может быть применено в установках, которые комбинирует теплообмен между жидкостью и средой теплоносителя со статическим смешением жидкости, также касается применения этой установки

Изобретение относится к теплообменному и реакторному оборудованию и может быть использовано в энергетической, химической, нефтехимической отраслях промышленности
Наверх