СПОСОБ ОЧИСТКИ ТРУБ ТЕПЛООБМЕННИКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F28G5/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может найти применение в энергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки труб посредством деформации элемента, обладающего эффектом памяти формы, внесенного в трубы и оказывающего механическое воздействие на накипь (авт. св. N 1183824).

Недостатком такого способа является низкая эффективность очистки, обусловленная тем, что известный способ не позволяет очищать трубы от накипи, образованной между элементом и стенкой трубы. Кроме того наличие в трубке элемента, обладающего дополнительным сопротивлением переносу тепла, ведет к понижению интенсивности теплообмена и ухудшению теплопередающих характеристик теплообменного аппарата.

Целью изобретения является повышение эффективности и упрощение очистки поверхности труб теплообменника.

Поставленная цель достигается тем, что один конец трубопровода закрепляют неподвижно, а другой поворачивают вокруг оси в пределах упругой деформации. В результате прокручивания участков трубопровода относительно друг друга, одновременного удлинения и уменьшения диаметра трубы происходит скалывание и отделение накипи. Таким образом осуществляется высокоэффективная очистка поверхности теплообмена.

Отличие предложенного способа от известных ранее состоит в наличии следующей операции. Один конец трубопровода закрепляют неподвижно, а другой поворачивают вокруг оси в пределах упругой деформации. Поскольку эта операция ведет к достижению цели изобретения, т.е. обеспечивает высокоэффективную очистку поверхности теплообмена, данное отличие является существенным.

На фиг. 1 изображен теплообменный аппарат, в котором реализован предложенный способ очистки; на фиг. 2 нагревательный элемент (трубка), количество которых определяется необходимой площадью поверхности теплообмена; на фиг. 3 вертикальный разрез на фиг. 1; на фиг. 4 трубка теплообменника.

Теплообменник содержит цилиндрический кожух 1 с двумя трубными решетками 2, 3, пучком теплообменных труб 4 и крышками (не показаны). Один из концов каждой трубки 4 снабжен резьбой 4, а и оканчивается наконечником 4, б привода вращательного движения труб вокруг оси. Другой конец труб 4 снабжен компенсатором 4, в. В отверстиях трубной решетки 3 трубки 4 закреплены гладким концом 4, г жестко и неподвижно. В отверстиях трубной решетки 2 нарезана резьба, витки которой входят в пазы резьбы 4, а трубок 4. Наконечники 4, б выступают за пределы трубной решетки 2. Нагревательные трубы 4 выполнены из стали с высокими упругими свойствами.

Теплообменник работает следующим образом.

При необходимости очистки труб 4 от накипи теплообменник отключается и просушивается. Вращением наконечника 4, б конец каждой трубки поворачивается вокруг ее оси, что приводит к скручиванию трубы. В результате прокручивания участков трубы относительно друг друга, одновременного удлинения и уменьшения диаметра происходит скалывание и отделение накипи от поверхности труб. Компенсаторы 4, в обеспечивают необходимое удлинение труб 4, а также надежность и герметичность крепления труб к трубной решетке 3.

Существенное отличие предложенного аппарата от известных состоит в том, что один из концов каждой трубки снабжен резьбой, выступает за пределы трубной решетки и оканчивается наконечником привода вращательного движения труб вокруг оси.

Еще одно существенное отличие теплообменника в том, что в одной из трубных решеток концы труб закреплены неподвижно, а в другой с возможностью вращения вокруг своей оси. Для этого витки резьбы труб входят в пазы резьбы отверстий трубной решетки.

Кроме того существенным отличием является выполнение на каждой трубке компенсатора, установленного у трубной решетки с жестким креплением труб.

Резьбовое соединение трубок 4 и трубной решетки 2 позволяет не только поворачивать концы труб при очистке, достигая прокручивания участков трубы относительно друг друга и скалывания накипи, но позволяет трубке при повороте наконечника 4, б изменять свою длину, а также гарантирует необходимую герметичность трубного пространства и межтрубной области во время работы теплообменника.

Предложенный способ может быть реализован в другом теплообменнике, конструкция которого представлена на фиг. 3. Здесь один конец трубок 4 также жестко и неподвижно закреплен в трубной решетке 3. Другой конец не закреплен в трубной решетке 2, а свободно проходит через отверстия в ней, выступает за ее пределы и оканчивается наконечником 5 привода вращательного движения трубы вокруг оси. Трубная решетка 2 состоит из двух металлических пластин 6, 7, между которыми установлена прокладка 8. Пластина 6 закреплена к корпусу 1 теплообменника неподвижно, а пластина 7 с возможностью возвратно-поступательного перемещения и снабжена приводом. Последний состоит из штанг 9 с подпятником 10 и колесом вращения 11. Штанги снабжены резьбой, зубья которой входят в пазы резьбы отверстий крышки теплообменника. Подпятник 10 закреплен на пластине 7.

Теплообменник работает следующим образом. При необходимости очистки труб 4 от накипи теплообменник отключается и просушивается. Вращением колес 11 штанги разводят пластины 6 и 7, освобождая трубки 4 от крепления в трубной решетке 2. Вращением наконечника 5 конец каждой трубки поворачивается вокруг ее оси, что приводит к скручиванию трубы. В результате прокручивания участков трубы относительно друг друга происходит скалывание и отделение накипи от поверхности труб. После окончания очистки вращением колес 11 штанги перемещаются, прижимая пластины 6, 7 друг к другу. При этом прокладочная пластина 8 расплющивается и обеспечивает жесткое и герметичное крепление трубок 4 к трубной доске 2. Теплообменник готов к работе.

Изобретение относится к теплотехнике и может найти применение в энергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности и упрощение очистки поверхности труб теплообменника. После остановки теплообменника один конец трубопровода поворачивают вокруг оси в пределах упругой деформации, в то время как другой конец трубопровода закреплен неподвижно. Новым в устройстве является то, что один из концов трубок закреплен в трубной решетке с помощью резьбового соединения, продлен за пределы трубной решетки и снабжен наконечником привода вращательного движения труб вокруг оси. Кроме того трубки могут быть снабжены компенсаторами, установленными у наружной решетки с жестким креплением труб. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ очистки труб теплообменника путем механического воздействия на трубы, отличающийся тем, что механическое воздействие осуществляют путем поворота каждой из трубок вокруг ее оси в пределах упругой деформации, при этом второй конец трубки устанавливают неподвижно. 2. Устройство для очистки труб теплообменника, содержащего пучок труб, концы которых закреплены в трубной решетке, один конец каждой из трубок закреплен в решетке жестко и имеющее средство очистки труб, отличающееся тем, что средство очистки труб выполнено в виде привода вращательного перемещения трубок, при этом конец трубки, противоположный жестко закрепленному, выступает за пределы решетки, взаимодействует с приводом перемещения трубок и закреплен к решетке с помощью резьбового соединения. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубки снабжены компенсаторами, размещенными на их концах со стороны жесткого закрепления.