Теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1721 О 1)ю Г 28 О 7/О О ТЕНИЯ ПИСА вате цев,5 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРЬ 269459, кл. Е 25 О 1/00, 1968.(57) Изобретение относится к теплообменным аппаратам, Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности. Теплообменник содержит корпус 1 прямоугольного сечения с фланцами 2 и 3 дляподвода и отвода теплоносителя, установленные внутри корпуса 1 змеевики 6, подключенные, к входному 7 и выходному 8 коллекторам охлаждающей среды, и устройство для защиты стенок корпуса 1, выполненное в виде экрана 9. из ряда труб, соединенных перемычками и расположенХ1721426 ных между стенками и змеевиками 6, и отражателя 10, расположенного в зоне фланца 2. Корпус 1 снабжен съемной крышкой 5, установленной с возможностью поворота на 180, к которой прикреплены коллекторы Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть применено в экспериментальных установках.Известен теплообменник, содержащий кожух с закрепленным в трубных решетках пакетом теплообменных труб, установленным в дополнительную обечайку,Недостатком теплообмен ника является то, что вследствие малой турбулентности потока из-за использования прямых тепло- обменных труб и отсутствия защиты стенок и входного фланца от воздействия высокотемпературного теплоносителя стенки и входной фланец прогорают, кроме того, оно имеет только один режим теплообмена ввиду невозможности менять форму и количество труб.Известен теплообменник, содержащий цилиндрический корпус с патрубками подвода газожидкостной смеси, охлаждающей жидкости, отвода ее и отдельно газа, размещенную в корпусе с зазором центральную трубу со спиральными.канавками, причем патрубки подвода и отвода охлаждающей жидкости соединены с зазором между трубой и корпусом, установленное в нижней части корпуса под трубой. сепарационное устройство с входной конической поверхностью, кроме того, теплообменник снабжен выполненными на внутренней поверхности трубы, начиная с середины в направлении сепэрационного устройства, продольными канавками Т-образного поперечного сечения, а спирвльные канавки выполнены с Г- образным поперечным сечением и нэ торце трубы со стороны сепарационного устройства выполнена фаскэ.Недостатком теплообменникэ является то, что ядро потюкэ теплоносителя практически имеет лщаеарное течение, чт значительно снижает теплосъем, кроме того, конструкция с охлаждением стенки водой обладает большой трудоемкостью при изго товлении и восстановлении его.Известен теплообменник, который содержит расположенные в проходном канале теплоносителя змеевики из металлических труб, подключенные к раздающему и собирающему коллекторам 7 и 8, Змеевики 6 выполнены съемными и сгруппированы в пакеты. Между пакетами змеевиков 6 установлены полые стержни 16 со съемными форсунками, сообщенные с входным коллектором 7. 6 ил. хладоносителя, причем один иэ каждой пары змеевиков имеет витки, чередующиеся с витками другого змеевика, и выполнен подвижным поперек потока теплоносителя, 5 при этом концы его крайних витков подключены к промежуточным коллекторам, телескопически соединенным с раздающим и собирающим коллекторами хладоносителя.10 Недостатком известного теплообмен-.ника является то, что конструкция с телескопическим устройством, охлаждающими стенками корпуса и установкой змеевиков внутри его трудоемка при изготовлении, 15 эксплуатации и ремонте.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности.Корпус выполнен из стального листового проката и защищен от прогара экраном, 20 установленным в корпусе между его стенками и змеевиками и выполненным из металлических труб с установленными между соседними трубами экрана перемычками, Выполнение корпуса сварным из листового 25 проката упрощает технологию и удешевляетизготовление конструкции.Экран может свободно перемещатьсямежду боковыми стенками и змеевиками от тепловой деформации, так как он выполнен 30 из трубного и листового проката, а в верхней части не закреплен, что гарантирует его надежную работу вместе с теплообменником весь срок службы. 35 Ввиду того, что стенка корпуса известного, выполненная охлаждаемой, быстро выходит из строя из-за деформации от температурного воздействия потока (дают трещины и текут сварные шэы, при прогаре 40 очень сложен ремонт), выполнена из деталей с большой трудоемкостью изготовления и имеет сложную технологию сварки, предлагаемый теплообменник устраняет эти недостатки, значительно повышает на дежность и ресурс работы.Экран в поперечном сечении имеетформу перевернутой нэ 180 О буквы П. за. креплен на дне корпуса и установлен в промежутке между дном и боковыми стенкамис одной стороны и змеевиками с другой, что корпусе 1 между его стенками и змеевикамипозволяет предохранить стенки от прогара. 6 установлен экран. 9, Фланец 2 со стороныФланец защищен от температурного воз- входа теплоносителя имеет трубчатый отрадействия теплоносителя отражателем пря- жатель 10 прямоугольной формы с привармоугольной формы, выполненным из 5 ными полосами, установленный на днеметаллической трубы с приваренными ме- корпуса 1, охватывающий по периметруталлическими полосками, образующими от- внутреннюю поверхность фланца 2. Крышкаражающую поверхность. Отражатель 5 имеет четыре опоры, две 11 из которыхзакреплен на дне корпуса и охватывает по нефиксирующие и две фиксирующие, одна спериметру внутреннюю поверхность флан полным профилем 12, другая с неполнымца. Таким образом, устройство для защиты профилем 13, спаренные с направляющимикорпуса выполнено в виде экрана из ряда 14 и 15, последние установлены на боковыхтруб, соединенных перемычками и располо- поверхностях корпуса 1. После крайнего паженных между стенками и змеевиками, и кета змеевиков к крышке 5 закреплены поотражателя, расположенного в зоне фланца 15 лые охлаждаемые стержни 16 со съемнымидля подвода теплоносителя, Съемная пово- форсунками 17. Экран 9 и отражатель 10ротная крышка с прикрепленными к ней соединены с напорным 18 и сливным 19,змеевиками имеет четыре опоры и легко коллекторами посредством шлангов 20 и 21,. снимается, Две из четырех опор являются Теплообменникустановлен на раме 22.направляющими, которые позволяют значи Вместо снятых змеевиков 6 устанавливаюттельно сократить время установки на место, ся заглушки 23,обеспечить сохранность медных труб с хладоносителем и поворот крышки на 180, что Теплообменник выполнен сварным изпозволяет быстро менять два основных ре- стального листового проката. Экран 9 ижима теплообмена, так как при повороте 25 отражатель 10 выполнены съемными и эакрышки полые охлаждаемые стержни со щищают фланец 2 и корпус 1 от влияниясъемными форсунками меняют свое распо- высокотемпературного теплоносителя, выложение от входа теплообменника к выходу полнены из трубы и листового проката, пози обратно, при условии подачи в полость тому сохраняют работоспособность притеплообменника через форсунки хладоно изменении геометрии в рабочем режиме.сителя. Змеевики 6 выполнены съемными изКонструкция форсунок может быть лю- медной трубы с ребрами или без ребого типа (шнековая, центробежная и дру- бер. После снятия змеевиков в местах ихгая) при любом методе крепления, если при крепления устанавливаются заглушки 23.этом форсунку можно, скрепить в гнезде 35 Наличие у крышки 5 четырех опор 11 - 13стержня с воэможностью ее снятия. При поэволяетфиксироватькрышкуприповоровпрыскивании хладоносителя, например те на 180, обеспечивает простоту сборки иводы, через форсунки во внутреннюю по- разборки крышки с корпусом, гарантируетлость теплообменника происходит сущест- сох р а н но с т ь 3 м е е в и ко в и и о з в о л я е твенное охлаждение потока теплоносителя 40 ставить крышку на опоры отдельно отза.счет нагрева и испарения воды. Внутрен- корпуса, что значительно уп рощает усний диаметр форсунок и их количество оп- тановку и съемку змеевиков, Рама 22ределяется опытным путем в зависимости выполнена сварной из швеллера и лисот требуемого расхода. Количество змееви- то ваго проката.ков в крышке меняется в зависимости от 45требуемого режима теплообмена, причем Теплообменник работает следующимна место снятых змеевиков устанавливают- образом.ся заглушки. Перед началом эксплуатации в зависиНа фиг. 1 показан теплообменник, про- мости от заданного режима и параметровдольный разрез; нафиг. 2 - видАнафиг.1; 50 теплоносителя устанавливается необходинафиг.3-вид Б нафиг.1; на фиг.4-сечение мое количество змеевиков 6, в местах крепВ-В на фиг.1; на фиг. 5 - сечение О-О. на лений снятых змеевиков - заглушки 23, вфиг. 3; на фиг. 6 - сечение Г - Г на фиг. 3, которых циркулирует хладоноситель черезТеплообменник содержит корпус 1 с напорные 7 и сливные 8 коллекторы крышвходным 2 и выходным 3 торцовыми 55 ки,соединенныепатрубкамиснапорным 18фланцами и фланцем 4 сверху, крышку 5 . и сливным 19 коллекторами, Хладоносительс присоединенными к ней змеевиками 6, также циркулирует в отражателе 10, предоподключенными к входным 7 и выходным 8 храняющим фланец 2 от температурногоколлекторам хладоносителя и расположен- воздействия входящего теплоносителя, и вным в проходном канале теплоносителя, В экране 9, защищающим стенки корпуса 1 отпрогара. Отражатель 10 и экран 9 через шланги 20 и 21 соответственно соединены с напорным 18 и сливным 19 коллекторами,Теплоноситель, проходя по газовому трэкту теплообменникэ, омывает змеевики 6 и охлаждается, отдавая тепло хлэдоносителю, Дополнительно теплоноситель охлаждается, смешиваясь с хлэдоносителем, поступающим через сьемные форсунки 17, установленные в полых охлаждэемых стержнях 16, которые при повороте крышки 5 нэ 180.переносятся от нэчвла гвзового тракта теплообменника к его концу и обратно, тем самым создавая двэ заданных режима теплообмена.Расход регулируется сменой форсунок 17. Охлэжденный теплоноситель выходит иэ теплообменникэ через выходной фланец 3, Раме 22 служит для размещения оси теплорбменника на нужном уровне.Изобретение может быть использовано в экспериментэльных устэновкэх. Внедрение теплообменника позволяет увеличить надежность и ресурс работы теплообменникэ. Формуле изобретения Теплообменник, содержащий корпуспрямоугольного сечения с фланцами для подвода и отвода теплоносителя, уста- Б новленные внутри корпусэ змеевики,подключенные к входному и выходному коллекторэм охлэждающей среды, и устройство для защиты стенок корпусе от прогара, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с целью 10 повышения эксплуатационной надежности,корпус снабжен съемной крышкой, устэновленной с возможностью поворота на 1806, к которой прикреплены указанные коллекторы, змеевики сгруппированы в пакеты и 18 выполнены съемными, в устройство для зэщиты выполнено в виде экрвнэ из ряда труб, соединенных перемычками и расположенных между стенками и змеевиками, и отражателя, расположенного в зоне флэнцэ для 20 подвода теплоносителя, при этом между одним из периферийных пакетов змеевиков и .смежным с ним пакетом установлены закрепленные нэ крышке полые стержни со съемными форсунками, сообщенные с вход ным коллектором охлаждающей среды.. Демчик Шулл Редакт ский ком Гагарина, 1 т", г. У ор атП одстаенно-изда 1721426йФЕ О УУ Фиг 5Фиг Х Составитель В. ТамбоТехред М,Моргентал в Коррек аказ 948 Тираж Подпи ВНИИПИ ГосударСтвенного комитета по изобретениям и о 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4оерытиям при ГКНТ С