Модуль теплообменника

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИРЕСПУБЛИК 11 б 079 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ ССС ) Т АНИЕ ИЗО ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ.Да по 1 рчтоатруб а Изобретение относится к энергети"ке и может быть использовано в пря-.амотоцных парогенераторах,Известен модуль теплообменника сдвусторонним обогревом нагреваемойсреды, вьполненный по типу "труба втрубе",Недостатком такого модуля теплообменника является пониженная на-дежность. Этот недостаток обусловлен сравнительно небольшой нагрузкойна каждый модуль нагреваемой средыи, как следствие, большим их числомв теплообменнике. Это приводит к явлению гидродинамической неустойчи"вости теплообменника, заклюцающейсяв появлении апериодицеских пульсацийрасхода церез тот или иной модуль,(21) 3640670/06(54)(57) 1.МОЛУЛЪ ТЕПЛООБМЕННИсодержащий кожух, размещенныйте греющего теплоносителя и поценный подводящим и отводящимрубками к тракту нагреваемой спродольно установленные в кожу.лообменные трубы, закрепленныеными и выходными концами в трудосках и сообщенные с трактомщего теплоносителя, о т л и. ц КА,в тракдклюпатреды,хе тепвходбныхгрею-:а ю 8 о 7/1 О г.22 В 23/04 щ и й с я тем, что, с целью сниже ния габаритов, интенсификации тепло- обмена и повышения надежности путем снижения термических напряжений,под- ,водящий и отводящий патрубки кожуха расположены соосно последнему и .скреплены с трубными досками, а входные и выходные концы теплообменных ,труб расположены вокруг соответственно отводящего и подводящего патрубков и имеют диаметр, меньший диа" метра теплообменных труб в их сред" ,ней части.2.: Модуль теплообменника по отличающийся тем,проходное сечение отводящего ика превышает аналогичное сечен водящего патрубка. Наиболее близким техническим ре"шением. является модуль теплообменника, содержащий кожух, размещенный в . тракте греющего. теплоносителя и под- : О :. клюценный подводящим и.отводящимСпатрубками к тракту нагреваемой срещщ ,ды, продольно установленные в кожухе , 0теплообменные трубы, закрепленные , входнымии: выходными. концами в труб- ,ных досках н сообщенные с трактом , греющего теплоносителя,Недостатками. такого модуля теплообменника являются повышенные га-бариты из-эа крепления подводящего иотводящего патрубков к кожуху, что ;не позволяет расположить модули вплоЙую друг к другу, пониженная интенсиность теплообмена, так как большие11607 расстояния между модулями приводятк пониженной скорости греющего теплоносителя, а также пониженная надежность из-за повышенных термическихнапряжении в модуле, которые обусм5ловлены пульсациями расхода в немнагреваемой среды и изменениями температуры их стенок.Целью изобретения является снижение габаритов модуля теплообменника,интенсификация в нем теплообмена иповышение его надежности путем снижения в нем термических напряжений.В модуле теплообменника, содер"жащем кожух, размещенный в трактегреющего теплоносителя и подключенный подводящим и отводящим патрубка- .ми к тракту нагреваемой среды, про- .дольно установленные в кожухе тепло:обменные трубы, закрепленные входными и выходными концами в трубных дос-ках и сообщенные с трактом греющеготеплоносителя, поставленная цель достигается тем, что подводящий и отводящий патрубки кожуха расйоложенысоосно последнему и скреплены с трубными досками, а входные и выходныеконцы теплообменных труб расположенывокруг соответственно отводящего и 3 О,подводящего патрубков и имеют диа,метр, меньший диаметра теплообменныхтруб в их средней цасти,Кроме того, проходное сечение отводящего патрубка может превышать 35аналогицное сецение подводящего патрубка,На фиг,1 схематично изображен модуль теплообменника, продольный раз- ..,рез; на фиг,2 - сецение А-А на фиг,1,40Модуль теплообмвнника содержиткожух 1, размещенный в тракте греющего теплоносителя и подключенныйподводящим и отводящим патрубками со"ответственно 2 и 3 к тракту нагревае мой среды, В кожухе 1 продольно установлены теплообменные трубы 4, за"крепленные входными и выходными концами в трубных досках 5 и 6 и:-сообщенные с трактом греющего теплоносителя. Подводящий и отводящий патрубки соответственно 2 и 3 расположенысоосно кожуху 1. Патрубок 2 скрепленс трубной доской 5, а патрубок 3 - струбной доской 6, Входные и выходныеконцы теллообменных труб 4 располо"жены вокруг соответственно отводящего патрубка 3 и подводящего патрубка2.к имеют диаметр, меньший диаметра . Я 7теплообменных труб 1 в их среднейчасти, Несколько модулей описаннойконструкции устанавливают в корпусе,образуя теплообменник. Коллекторы скоммуникациями нагреваемой среды рас"положены над и под модулями,Модуль теплообменника работаетследующим образом.Греющий теплоноситель, циркулирующий в корпусе теплообменника врайоне модуля теплообменника, разделяется на два потока. Один поток омывает кожух 1 снаружи, а остальнаячасть теплоносителя проходит черезтрубы 4, Нагреваемая среда поступа"ет через патрубок 2 в межтрубное про"странство, где нагревается, испаря"ется и перегревается, омывая кожух 1изнутри, трубы ч снаружи и охлаждая:при этом теплоноситель,Крепление патрубков для проходанагреваемой среды к трубным доскам Иих соосное расположение с периферийным кожухом позволяют уменьшить поперецные размеры модуля теплообменника, обеспецить возможность их размещения вплотную друг к другу и таким образом уменьшить размеры нетолько модуля, но и теплообменника.В таком теплообменнике размещениеколлекторов и коммуникаций для подвода и отвода нагреваемой среды кмодулям можно выполнить в его верхней и нижней частях вне теплообменной поверхности, При этом эффективно работающей теплообменной поверхностью модуля будет являться вся поверхность, заключенная между трубны,ми. досками, Кроме того, размещениеколлекторов и коммуникаций для подвода и отвода нагреваемой среды кмодулям в верхней и нижней. частяхтеплообменника исклюцает затеснениесечения для прохода греющей среды иуменьшает гидравлическое сопротивление теплообменника по тракту еедвижения,С другой стороны, размещение модулей вплотную друг к другу уменьшает проходное сечение между ними,цто при обеспечении заданных расходов греющей среды увеличивает скогрость среды, протекающей в зазорахмежду теплообменными элементами, иповышает эффективность теплообменак нагреваемой среде через периферийный кожух.5 11улучшение теплообмена достигается. также и по внутренней полости модуля за счет. исключения малоэФФективной зоны поворота потока нагреваемой среды на 90 в районе расположения патрубков.Выбор проходного сечения патрубка выхода нагреваемой среды большего, чем у входного, и исключение поворота нагреваемой среды при выходе из теплообменного элемента изменяют соотношение гидравлических сопротивлений входа и выхода модуля по нагре-. ваемой среде в сторону уменьшения гидравлического сопротивления выхода, что является одним из Факторов, повышающих гидродинамическую устойцвость теплообменного элемента по 60776нагреваемой среде, особенно при использовании его в составе парогенератора.Таким образом, расположение подводящего и отводящего патрубков соосно кожуху и скрепление их с трубными досками, а также расположениеконцов теплообменных труб, которые 1 О имеют диаметр, меньший диаметра теплообменных труб в их средней части,вокруг патрубков и выполнение отводящего патрубка с проходным сечением, превышающим аналогичное сече ние подводящего патрубка, снижают, габариты, интенсиФицируют теплооб, мен и повышают надежность модулятеплообменника путем снижения в немтермических напряжений.