SU1320635A1 - Теплообменник и способ его изготовлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к энергетике. Цель изобретени  - повышение надежности . Пучок теплообменных труб (ТТ) 4 дис- танционирован с помощью промежуточных трубных решеток. Последние включают уплотн ющие элементы (Э), размешенные между опорными Э 6 и запирающими Э 7, которые выполнены в виде внутреннего и наружного кольцевых бандажей. Уплотн ющие Э выполнены в виде наружных выдавок в ТТ 4, имеющих форму призм. Стенки последних м.б. снабжены впадинами под смежные трубы и канавками. Изготовление теплообменника производ т путем закреплени  ТТ 4 в трубных досках 2 и 3 и локальной раздачи ТТ4 в равноудаленных местах от трубных досок до упругонапр женного состо ни  материала ТТ 4 с получением наружных выдавок. Локальную раздачу ТТ 4 производ т импульсным давлением, а после образовани  выдавок производ т их опрес- совку с приданием им формы призм. Поток теплоносител  (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 отклон етс  промежуточными трубными решетками и совершает несколько ходов. При обтекании Т межтрубного пространства в пучке с разных сторон каждой решетки создаетс  разность давлений, при которой часть потока Т направл етс  через созданные между призмами на их наружной поверхности канавки. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 13 ил. сл со ю о О5 со сд

Description

Изобретение относитс  к теплообмеиной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности.

Цель изобретени  - повышение надежности .

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 выполнени  теплообменной трубы с наружными выдавками; на фиг. 11 - сечение В-В на фиг. 10; на фиг. 12 - тепло- обменна  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 б, запирающие 7 и размещенные между ними уплотн ющие элементы .

Уплотн ющие 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 10.

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 поверхност ми призм трубы образуют промежуточные решетки 5. Прижим уплотн ющих выступов снаружи осуществл етс  запирающим элементом 7 в виде охватывающего бандажа из сегментов, ст гиваемых, например , болтами. С внутренней стороны трубного пучка устанавливаетс  опорный элемент 6 также в виде кольцевого бандажа , прилегающего к поверхности призм внутреннего р да труб.

Конструкци  призм 8 на трубах 4 может быть различной. Использу  методы щтампов- ки (импульсной, электрогидравлической, взрывной, магнитной и другие), можно осуществл ть формообразование таких призм 8 на трубах, которые исключат необходимость их образовани  на всех трубах, а именно, призмы 8 могут быть выполнены в виде многогранников, вершины которых проход т через центр прилегающих к ним труб и снабжены впадинами 9 с радиусом, равным половине диаметра (радиусу) прилегающих к вершинам призм труб, а прилегающие к впадинам трубы выполнены без призм.

Призмы 8 на трубах 4 могут выполн ть 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 теплоносител  внутри труб и в межтрубном пространстве. При этом торцовым поверхност м призм может придаватьс  форма, обеспечивающа  услови  максимального теплообмена через бо5 ковые и наружные поверхности уплотн ющих выступов при перемещении теплоносител  по канавкам 10 за счет перепада давлений этого теплоносител  с разных сторон промежуточной трубной решетки.

Теплообменник работает следующим об0 разом.

Теплоноситель с повышенной температу рой через коллекторы проходит по трубам 4, передава  тепло стенкам труб и призмам 8. Снаружи (в межтрубном пространстве) теп5 лообменника пучок омываетс , например, через боковой патрубок в кожухе 1 поперек потоку теплоносител  внутри труб. Этот поток отклон етс  промежуточными трубными решетками, формиру  поперечное (или перекрестное ) обтекание труб теплоносителем с

0 пониженной температурой, которое благодар  нескольким промежуточным трубным решеткам соверщаетс  в несколько встречных или перекрестных ходов.

При обтекании теплоносителем межтрубного пространства в пучке с разных сто5 рон каждой промежуточной решетки создаетс  разность давлений, при которой часть потока теплоносител  направл етс  через созданные между призмами на их наружной поверхности канавки 10, осуществл   теплообмен по всей длине труб, т.е. и на участ ках, зан тых призмами 8. Таким образом, в теплообмене потоков теплоносителей внутри и снаружи труб участвует вс  длина труб.

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   5 1- Теплообменник, содержащий размещенные в кожухе трубные доски, пучок теплообменных труб, дистанционированных с помощью промежуточных трубных рещеток, включающих опорные, запирающие и размещенные между ними уплотн ющие элемен0 ты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, уплотн ющие элементы выполнены в виде наружных выдавок в теплообменных трубах, имеющих форму призм, а опорные и запирающие элементы - в виде внутреннего и наружного кольцевых бан5 дажей.
2. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийс  тем, что стенки призм снабжены впадинами под сменные трубы.
3. 3.Теплообменник по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что стенки призм снабжены канавками .
4. 4.Способ изготовлени  теплообменника

   путем закреплени  труб в трубных досках 5 вод т импульсным давлением, а после оби локальной раздачи труб в равноудаленных местах от трубных досок до упругоразовани  выдавок производ т их опрессов- ку с приданием им формы призм.

   Ч- .

   ,

   напр женного состо ни  материала труб с получением наружных выдавок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности , локальную раздачу труб произразовани  выдавок производ т их опрессов- ку с приданием им формы призм.

   фиг. 2

   Ач

   фи&.ЧА-А

   фи.5

   Б-S

   8

   О

   фиг. в

   фиг. 7

   ери г.9

   5

   L

   (риг.10

   В-В

   цзиг.П

   фиг. 7J

   Составитель В. Косенко

   Редактор М. ПетроваТехред И. ВересКорректор С. Черни

   Заказ 2648/43Тираж 611Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

   113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4