Рекуперативный кожухотрубный теплообменник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 624098

1 е

9 (51) М. Кл

F 28 2 7/00 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01.10. 76 (21) 2407605/29-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 15.09.78Бюллетеиь № 34 (45) Дата опубликования описания 04.08.78

Государственный камктет

Совета Мкикстрса СССР се делам кеесретений и открытий (53) УДК 621 565.94(988. 8) (72) Авторы изобретения

И. И. Самхан, Ю. М. Гольдштейн и В. Г. (орбуиов

Ярославский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института технического углерода (7l) Заявитель (54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к рекуператив ным кожухотрубным теплообменникам, преимушественно к керамико-металлическим, и может быть использовано в условиях высоких температур рабочих сред, преимушественно газовых.

Известен рекуперативный кожухотрубный теплообменник, содержаший,закрепленный в трубных досках пучок труб из жаростойкого материала с меньшим, чем у 1О материала кожуха, коэффициентом линейного расширения и установленный на кожухе комлеиоатор теллоемх оеформаиий (1).

Однако установленный на кожухе компенсатор температурных напряжений не позво- 5 ляет полностью освободить от последних элементы теплообменника, что приводит к разрушению узлов соединений труб с трубными досками, как самых слабых мест в конструкции теплоебмениика. Кро- 20 ме того, компенсатор снижает жесткость всей конструкции и вызывает появление изгибаюших усилий в трубном пучке при транспортировке и монтаже такого теплообменника, что способствует разрушению 25 жаропрочных труб, выполняемых обычно из керамики, кварца, графита.

Целью из бретения является повышение надежности и долговечности при работе теплообменника в условиях высоких температур. Это достигается тем, что к кожуху предлагаемого теплообменника снаружи по обе стороны от компенсатора прикреплены опоры, жестко соединенные. между собой при помоши тяг и расположенные одна от другой на расстоянии, +ß 2 1 составляюшем 1 1, Ь сс1 где A — коэффициент линейного расширения материала кожуха; а - коэффициент линейного расширения материала труб;

1 — рабочая температура материала кожуха; Tg — рабочая температура материала труб; — длина пучка.

На фиг. 1 изображен описываемый теплообмениик, продольный разрез;!на фиг. 2 — вид по стрелке А на фнг. 1. .1 еплсобмениик содержит кожух 1, трубны» доски 2, трубный пучок 3 из жаро-

624098 стойкого материала с меньшим, чем у материала кожуха, коэффициентом линейного расширения, компенсатор 4 тепловых деформаций, опоры 5, жестко соединенные между собой при помощи тяг 6, уплотнения 7,,фланцы 8 и 9, подводящие

10 и отводящие 11 патрубки среды трубного пространства, патрубок 12 для подвода среды межтрубного пространства и патрубок 13 для ее отвода.

Теплообменник работает следующим образом.

Среда трубного пространства поступает через патрубок 1 О, проходит внутри трубного пучка 3, отдавая тепло среде межтрубного прострачства, омывающей трубный пучок снаружи. При этом трубы и кожух 1 удлиняются пропорционально их коэффициентам линейного расширения.

Удлинение части кожуха,.заключенной между опорами 5, компенсируется путем сжатия компенсатора 4 при неизменной длине тяг 6 и соответственно расстоянии между опорами, соторое подобрано так, что удлинение оставшейся части кожуха

1 равно удлинению труб.

Такое выполнение теплообменника .поз воляет устранить напряжения в узлах соединений труб с трубными досками, повысить жесткость кожуха, что приводит к повышению его надежности и срока службы, а также работать в условиях высоких температур и многократных изменений тепловых режимов. формула изобретения

1. Рекуперативный кожухотрубный теплообменник, содержащий закрепленный в трубных досках пучок труб из жаростойкого материала с меньшим, чем у материала кожуха, коэффициентом линейного расширения и установленный на кожухе компенсатор тепловых. деформаций, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности при работе теплообменника в условиях высоких температур, к кожуху снаружи по обе стороны от компенсатора прикреплены опоры, жестко соециненные межпу собой при помощи тяг.

2. Теплообменник по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что опоры расположены одна от другой на расстоянии, с Т,, составляющем g j, ск1 Tk г де й1 — коэффициент линейного расширения материала кожуха; с — коэффициент линейного расширения материала труб;

Т1 —. рабочая температура материала кожуха;

Р— рабочая температура материала труб;

Ь вЂ” длина пучка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США М 3833055, кл. 165-82, 1974.

ЦНИИПИ Заказ 5169/32

Тираж 815 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4