Теплообменник и способ его изготовления

(504 Г 2 Гг= ф" гг ",чд 3 БИЬЛ 1 1 Ед СО Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ТЕПЛООБМЕННИК И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к энергетике. Цель изобретения - повышение надежности. Пучок теплообменных труб (ТТ) 4 дистанционирован с помощью промежуточных трубных решеток. Последние включают уплотняющие элементы (Э), размещенные между опорными Э 6 и запирающими Э 7, которые выполнены в виде внутреннего и наружного кольцевых бандажей. Уплотняющие Э выполнены в виде наружных выдавок в ТТ 4, имеющих форму призм. Стенки пос,801320635 ледних м.б. снабжены впадинами под смежные трубы и канавками. Изготовление теплообменника производят путем закрепления ТТ 4 в трубных досках 2 и 3 и локальной раздачи ТТ 4 в равноудаленных местах от трубных досок до упругонапряженного состояния материала ТТ 4 с получением наружных выдавок. Локальную раздачу ТТ 4 производят импульсным давлением, а после образования выдавок производят их опрессовку с приданием им формы призм. Поток теплоносителя (Т) с повышенной т-рой протекает внутри ТТ 4. Поток Т с пониженной т-рой поступает в межтрубное пространство через боковой патрубок. Этот поток Т отклоняется промежуточными трубными решетками и совершает несколько ходов. При обтекании Т межтрубного пространства в пучке с разных сторон каждой решетки создается разность давлений, при которой часть потока Т направляется через созданные между призмами на их наружной поверхности канавки, 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности.Цель изобретения - повышение надеж. ности.На фиг, 1 схематично изображен предлагаемый теплообменник; на фиг. 2 - фрагмент сборки промежуточных трубных решеток; на фиг, 3 - то же, поперечное сечение; на фиг. 4 - сборка с запирающим элементом; на фиг, 5 - разрез А - А на фиг. 4; на фиг. 6 - сборка с опорным элементом; на фиг. 7 - разрез Б - Б на фиг. 6; на фиг, 8 - сборка с впадинами на стенках призм под смежные трубы; на фиг. 9 - сборка с канавками на стенках призм; на фиг. 10 - промежуточный этап выполнения теплообменной трубы с наружными выдавками; на фиг. 11 - сечение В - В на фиг. 10; на фиг, 12 - тепло- обменная труба с выдавками в форме призм; на фиг, 13 - сечение Г - Г на фиг. 12.Теплообменник содержит кожух 1, трубные доски 2 и 3, пучок теплообменных труб 4, дистанционированных с помощью промежуточных трубных решеток 5, включающих опорные 6, запирающие 7 и размещенные между ними уплотняющие элементы.Уплотняющие элементы выполнены в виде наружных выдавок в теплообменных трубах 4, имеющих форму призм 8, а опорные 6 и запирающие 7 элементы выполнены в виде внутреннего и наружного кольцевых бандажей. Стенки призм 8 могут быть снабжены впадинами 9 и канавками 1 О.Призмы в общем случае могут иметь любую форму, например ромбовидную. В случае, когда межтрубное пространство в месте установки трубной решетки должно быть уплотнено, призмы могут иметь различные опорные (наружные) поверхности - плоские, выпукло-вогнутые и другие. Собранные и прижатые между собой наружными поверхностями призм трубы образуют промежуточные решетки 5, Прижим уплотняющих выступов снаружи осуществляется запирающим элементом 7 в виде охватывающего бандажа из сегментов, стягиваемых, например, болтами. С внутренней стороны трубного пучка устанавливается опорный элемент 6 также в виде кольцевого бандажа, прилегающего к поверхности призм внутреннего ряда труб.Конструкция призм 8 на трубах 4 может быть различной. Используя методы штамповки (импульсной, электрогидравлической, взрывной, магнитной и другие), можно осуществлять формообразование таких призм 8 на трубах, которые исключат необходимость их образования на всех трубах, а именно, призмы 8 могут быть выполнены в виде многогранников, вершины которых проходят через центр прилегающих к ним труб и снабжены впадинами 9 с радиусом, равным по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ловине диаметра (радиусу) прилегающих к вершинам призм труб, а прилегающие к впадинам трубы выполнены без призм.Призмы 8 на трубах 4 могут выполнять функцию интенсифицирующей поверхности в теплообмене между потоками, протекающими внутри и снаружи труб. Эту возможность можно реализовать созданием на стенках призм канавок 10, которые могут быть различной формы в зависимости от физических свойств потоков теплоносителя внутри труб и в межтрубном пространстве. При этом торцовым поверхностям призм может придаваться форма, обеспечивающая условия максимального теплообмена через боковые и наружные поверхности уплотняющих выступов при перемещении теплоносителя по канавкам 10 за счет перепада давлений этого теплоносителя с разных сторон промежуточной трубной решетки.Теплообменник работает следующим образом.Теплоноситель с повышенной температу рой через коллекторы проходит по трубам 4, передавая тепло стенкам труб и призмам 8. Снаружи (в межтрубном пространстве) теплообменника пучок омывается, например, через боковой патрубок в кожухе 1 поперек потоку теплоносителя внутри труб. Этот поток отклоняется промежуточными трубными решетками, формируя поперечное (или перекрестное) обтекание труб теплоносителем с пониженной температурой, которое благодаря нескольким промежуточным трубным решеткам совершается в несколько встречных или перекрестных ходов.При обтекании теплоносителем межтрубного пространства в пучке с разных сторон каждой промежуточной решетки создается разность давлений, при которой часть потока теплоносителя направляется через созданные между призмами на их наружной поверхности канавки 1 О, осуществляя тепло- обмен по всей длине труб, т.е. и на участках, занятых призмами 8. Таким образом, в теплообмене потоков теплоносителей внутри и снаружи труб участвует вся длина труб. Формула изобретения1. Теплообменник, содержащий размещенные в кожухе трубные доски, пучок теплообменных труб, дистанционированных с помощью промежуточных трубных решеток, включающих опорные, запирающие и размещенные между ними уплотняющие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уплотняющие элементы выполнены в виде наружных выдавок в теплообменных трубах, имеющих форму призм, а опорные и запирающие элементы - в виде внутреннего и наружного кольцевых бандажей.2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что стенки призм снабжены впадинами под сменные трубы.3. Теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что стенки призм снабжены канавками.4. Способ изготовления теплообменника путем закрепления труб в трубных досках и локальной раздачи труб в равноудаленных местах от трубных досок до упругонапряженного состояния материала труб с получением наружных выдавок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, локальную раздачу труб произ водят импульсным давлением, а после образования выдавок производят их опрессовку с приданием им формы призм.Редактор М. ПетЗаказ 2648/43 ВНИИПИ Государстве113035, МПроизводственно-поли ти Составитель В. КосенкоТехред И. Верес Корректор С. ЧерниТираж 611 Подписноеого комитета СССР по делам изобретений и открыосква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5рафическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,