Змеевиковый теплообменник

.Д. Конструироваеских аппаратов.с. 377.идетельство СССРР 7/02, 1980. отлитки труб ми снабв местах конт жены защитными3. Теплооб ставками,к попп,1 и 2, о тя тем, что проз материала с меньличающиисставки выполнены ишей твердостью, четрубы. саторы и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исслетельский и проектно-конструкинститут атомного энергетичемашиностроения и Центральныйисследовательский институт тгии машиностроения(54)(57) 1. ЗМЕЕВИКОВЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий корпус, внутри которого размещена цилиндрическая оправка с рядами витков эмеевиковых труб, концы которых закреплены в отверстиях трубных решеток, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в корпусе дополнительно установлены опорные доски с прорезями под фиксаторы,упирающиеся в витки труб, и отверстиями для концов змеевиковых труб, расположенными соосно отверстиям в трубных решетках.2. Теплообменч а ю щ и й с я и1 13721Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при конструировании змеевиковых теплообменников, преимущественно вертикальных.Известны конструкции змеевиковых теплообменников, поверхность тепло- обмена которых представляет собой цилиндрическую спираль, изготовлен О ную из трубы, навитой вокруг цилиндрической оправки 1.Однако отсутствие устройств,удерживающих змеевик на оправке, излишне нагружает сварное соединение тепло обменника труба - трубная доска,снижая его надежность в работе.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вертикальный теплообменник, тепло- обменная поверхность которого выполнена из многорядной и многоходовой спирали, навитой вокруг цилиндрической оправки и закрепленной в трубных досках своими концами 21, 25Недостатком известного устройства является ее низкая надежность, обусловленная опасностью разгерметизации сварного соединения труба - трубная доска из-за действия веса 30 трубчатой теплообменной поверхности на указанное сварное соединение, а также передачи дополнительных усилий от теплообменной поверхности за счет ее температурных удлинений.При этом вероятность разгерметизации значительно возрастает в условиях сейсмических нагрузок, приводящих,в зависимости от места установки теплообменника, к значительным перегруз" 40 кам.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности,Поставленная цель достигается тем, что в эмеевиковом теплообменнике, содержащем корпус, внутри которого размещена цилиндрическая оправка с рядами витков эмеевиковых труб, концы которых закреплены в отверстиях трубных решеток, в корпусе дополнительно установлены опорные50 доски с прорезями под фиксаторы,упирающиеся в витки труб, и отверстиями для концов эмеевиковых труб, расположенными соосно отверстиям в труб 55ных решеткахВитки труб в местах контакта с фиксатором могут быть снабжены защитными проставками. 722Проставки могут быть выполнены иэ материала с меньшей твердостью, чем фиксаторы и трубы.На фиг. 1 изображен змеевиковый теплообменник, общий вид; на фиг.2 верхний узел фиксации витков змеевиковых труб, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 4 - опорная доска, при другом варианте фиксации труб, на фиг. 5 - узел упора фиксаторов в витки; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг.5.Теплообменник содержит корпус 1, в котором установлена цилиндрическая оправка 2 с рядами витков многоходовых эмеевиковых труб 3, концы 4 которых закреплены в трубных решетках 5 и 6, соединенных с корпусом 1 сварными соединениями 7 и 8, На концах оправки 2 имеются опорные доски 9 и 10 с прорезями 11, в которых закреплены фиксаторы 12 (фиг. 3), или отверстиями, в которых закреплены фиксаторы 13 (фиг. 4). Опорные доски 9 и 10 соединены с корпусом 1 центрирующими кольцами 14 и 15. К трубным решеткам 5 и 6 с помощью сварных соединений 16 и 17 крепятся крышки 18 и 19 с патрубками 20 и 21, образуя входную 22 и выходную 23 камеры трубного пространства. Патрубки 24 и 25 организуют вход и выход среды в межтрубном пространствеОтверстия 26 обеспечивают вход и выход среды межтрубного пространства через опорные доски 9 и 10. Между фиксаторами 12 и 13 и витками змеевиковых труб 3 расположены защитные проставки 27, например втулки, выполненные иэ более мягкого материала, чем фиксаторы и витки змеевиковых труб.В качестве материала для изготовления проставок может быть использована сталь с твердостью НВ 135-170, а в качестве материала фиксаторов и витков теплообменных труб - сталь с твердостью НВ 180-230.Изготовление теплообменника происходит следующим образом.Цилиндрическая оправка 2 с установленной на одном ее конце опорной доской 9 эажимается в центрах токарно-винторезного станка, Затем последовательно навиваются витки каждого ряда змеевиковых труб 3, после чего осуществляется монтаж опорной доски 10 на втором конце оправки 2. Затем в прорези 11 (фиг. 3) вставляются3 13 фиксаторы 12 или в специальные отверстия (второй вариант) вставляются фиксаторы 13 (фиг. 4) до упора в витки змеевиковых труб 3, после чего фиксаторы свариваются со своей опорной доской 9 и 10При необходимости, между фиксаторами и витками теплообменной поверхности помещаются проставки, например втулки 27 (фиг.5 и 6), предохраняющие витки от возможных механических, повреждениИ со стороны фиксаторов.После этого собранный узел демонтируется со станка и устанавливается на специальном стапеле, где производится монтаж корпуса 1 теплообменника, в котором опорные доски 9 и 10 центрируются соответствующими центрирующими кольцами 14 и 15. Затем производится монтаж трубных решеток 5 и 6, во время которого концы 4 змеевиковых труб 3 проходят через отверстия в этих решетках, .выполненные соосно с отверстиями в опорных досках 9 и 1 О, после чего выполняются сварные соединения 7 и 8 между корпусом 1 и трубными решетками 5 и 6. Затем производится развальцовка и заварка концов 4 в . трубных решетках 5 и 6 и приварка крышек 18 и 19 к трубным решеткам.5 и 6 сварными соединениями 16 и 17,72172Теплообменник работает следующимобразом.По стрелке В входит среда в патрубок 24, поступает через отверстия26 опорной доски 9 в межтрубное пространство, омывает витки рядов многоходовой трубчатой теплообменной поверхности и проходя через отверстия 10 36 опорной доски 10, выходит черезпатрубок 25 по стрелке Г. По стрелке Д входит среда черезпатрубок 21 во входную камеру 22 трубного пространства, откуда параллельно через концы 4 проходит внутри труб 3 и через выходную камеру 23 трубного пространства и патрубок 20 выходит по стрелке Е.20Усилия, возникающие от действиявеса змеевиковых труб 3, за счет температурных изменений, а также от воздействия возможных сейсмических нагрузок передаются через фиксаторы 12 (13), опорные доски 9 и 10,центрирующие кольца 14 и 15 на корпус 1, в то время как сварные соединения концов 4 змеевиковых труб 3 с труб" 30 ными решетками 5 и 6 значительно разгружаются. Это повышает надежность этих соединений, а значит и надеж" ность работы теплообменника в целом.1372172 Составитель О.Акимоваедактор Н.Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор Л.Пат 71/33 6 ПодписноВНИИПИ Гос го комитета СССРпо делам и открытий113035, Моск аушская наб., д. 4/5 Тирвк 60 ударственноизобретений ва, %.-35; Р аказ роизводственно-полиграфическое риятие,нгоро