Кожухотрубный теплообменник

ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(п)661226 Союз Советских Социалистических Реслублнк(23) Приоритет -Гоеударствекиый кфкктет СССР пе делам изебретеиий и аткрытий(54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИКИзобретение относится к эненергетике, в частности к кожухотрубным теплообмен. никам, преимущественно для нагрева газа,Известны кожухотрубные теплообменники для нагрева газа, содержащие кожух свходным и выходным патрубками, концентрично расположенные внутри кожуха меЖду цилиндрическими обечайками змеевики для прохода газа, датчик температуры дилатометрического типа и нагреватели, Нагреватели расположены на керамическом каркасе, а датчик температуры размещен на его 1 О оси 11. Эти теплообменники обладают следующими недостатками: имеют повьппенную инерционность, обусловленную взаимным размещением датчика температуры, змеевиков и нагревателей; ресурс теплообменника 15 ограничен вследствие высокой температуры нагревателей; пассивная часть датчика подвержена радиационному нагреву, что приводит к увеличению его погрешности. Цель изобретения - повышение надеж ности кожухотрубного теплообменника.Это достигается тем, что нагреватели размещены эквидистантно на внешних обечайках вдоль оси, служащих активной ча 2стью датчика и жестко "прикрепленных к внутренней обечайке, служащей пассивной частью датчика, покрытой снаружи тепло- изоляционным материалом и соединенной с входным патрубком, Кроме того, внешние обечайки снабжены чередующимися по длине фиксаторами и отбортовками, а нагреватели размещены бифилярно и их концы расположены со стороны, противоположной входному патрубку.На фиг. 1 схематично показан предлагаемый кожухотрубный теплообменник; на фиг. 2 - разрез А - А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б фиг, 1,Кожухотрубный теплообменник содержит кожух , соединенный у основания с переходником 2 и коллектором 3 винтами 4. К коллектору 3 винтами 5 закреплена направляющая втулка 6, имеющая в ребрах 7 прорези 8 для фиксации и крепления сваркой внешней обечайки 9, и отверстия 10 под заклепки 11 крепления внешней обечайки 12. Внешняя обечайка 9 свободным концом через изолирующие вставки 13, фиксирующие внешнюю обечайку 12, заклепками 14 соединена с внутренней обечайкой 15, покрытой снаружи теплоизоляционным материалом 16,Внутренняя обечайка 15 зафиксирована в направляющей втулке 6 с возможностью перемещения и снабжена штоком 17, имеющим кинематическую связь с отключающим устройством 18. Кинематическая связь представляет собой шарнир 19 ипружину растяжения 20, соединенные с рычагом 21. Внешние обечайки 9 и 12 снабжены чередующимися по длине фиксаторами 22 и отбортовками 23 для крепления нагревателей 24, Нагреватели 24 вьптолнены эластичными- в виде графитизированных токопроводящих нитей, армированных в оболочку из кремниеорганической резины или фторопласта, - уложены бифилярно на внешних обечайках 9 и 12 и снабжены выводными наконечниками 25.Коллектор 3 имеет армированные токопроводящие шины 26 и 27 посредством которых"оСуществляются электрические соединения и отверстия 28 для прохода и герметичной " "заделки наконечников 25. Для прохода подогреваемого газа, в кожухе 1 имеется входной патрубок 29 и съемный выходной патрубок (на чертежах не показан), а в направляющей втулке 6 - окна 30.Через входной патрубок 29 и окна 30, внаправляющей втулке 6, холодный газ поступает в каналы, образовайные" между кожухом 1, внешними обечайками 9 и 12, нагревателями 24 и наружной поверхностью внутренней обечайки 15, где при включенных нагревателях 24 происходитнагрев газа.Внешние обечайки 9 и 12, имея непосредственный тепловой контакт с нагревателями 24, служат активной частью датчика, а внутренняя обечайка 15, покрытая снаружи теплоизоляционным материалом 16 и обдуваемая "внутри холодным газом, служит пассивной частью датчика, и в соединении через изолирующие вставки 13 с внешними обечайками 9 и 12 образует дилатометрический датчик температуры. При уменьшении расхода газа через теплообменник, температура поверхности нагревателей 24 повьйцается, что "приводит к до " "-полнительному нагреву внешних обечаек 9и 12 и их удлинению с перемещением внутренней обечайки 15 со штоком 17 в сторону входного патрубка 29. Рычаг 21, освобождаясь, поворачивается на шарнире 19 йод усилием пружины 20, воздействуя на отключающее устройство 18, где происходит коммутация цепи питания нагревателей 24.Выполнение дилатометрического датчика 5 температуры в виде цилиндрических обечаекс размещением на активной части датчика нагревателей, а на пассивной - теплоизоляционного материала позволяет использовать активную часть датчика в качестве теплообменной поверхности, тем самым уменьшить массу теплообменника и снизить его инерционность, кроме того, снизить температуру нагревателей и повысить чувствительность датчика за счет перераспределения теплового потока при контактном теплооб мене, а также уменьшить погрешность датчика вследствие устранения радиационного нагрева его пассивной части. Бифилярное размешение нагревателей обеспечивает удобст-во монтажа и эксплуатации.20Формула изобретения1. Кожухотрубный теплообменник, преимущественно для нагрева газа, содержа 25 щий кожух с входным и выходным патрубками, концентрично расположенные внутрикожуха цилиндрические обечайки, датчиктемпературы дилатометрического типа и нагреватели, отличающийся тем, что,.с цельюповышения надежности, нагреватели разме 30чщены эквидистантно на внешних обечаикахвдоль их оси, служащих активной частьюдатчика и жестко прикрепленных к внутренней обечайке, служащей пассивной частьюдатчика,"покрытой снаружи теплоизоляционЗ 5 ным материалом и соединенной с входнымпатрубком,2. Теплообменник по п. 1, отличающийсятем, что обечайки снабжены чередующимисяпо длине фиксаторами и отбортовками длякрепления нагревателей.3. Теплообменник по п. 1, отличающийсятем, что нагреватели размещены бифилярнои их концы расположены со стороны, противоположной входному патрубку.Источники информации, принятые во вни 45 мание при экспертизе1, Авторское свидетельство315890,кл. Г 28 0 7/08, 1971./в /а д гага г гюФиг. г а иг. г ь В. Косуговая ком ите и откр шская н фи Составите ва Техред О. Л Тираж 721 ЦН И И П И Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж - 35, Рау ал П П П Патент, г. Ужг