ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ Российский патент 1995 года по МПК F28D7/00 F28F9/02 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности.

Известен теплообменный аппарат, содержащий корпус, боковой подводящий и центральный отводящий каналы, сообщенные между собой в нижней части поворотной камерой [1]
Известны также аппараты с центральным подводящим патрубком [2]
Недостатком указанных устройств является невозможность обеспечения несимметричного распределения расхода теплоносителя по сечению отводящего канала и управления потоком теплоносителя в процессе эксплуатации аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому решению является аппарат, содержащий корпус, внутри которого с зазором установлена трубная решетка с трубами и окружающая ее обечайка, кольцевой подводящий и центральный отводящий каналы, сообщенные между собой поворотной камерой [3]
Недостатком этого аппарата является невозможность обеспечения в широком диапазоне произвольного несимметричного расхода теплоносителя на входе в трубную решетку и невозможность организации равномерной подачи теплоносителя на вход в трубный пучок при работе одного бокового подводящего патрубка.

Цель изобретения обеспечение заданного по произвольному закону распределения расхода теплоносителя в поперечном сечении трубного пучка путем управления профилем скорости потока на входе в кольцевой подводящий канал.

Для достижения поставленной цели теплообменный аппарат содержащий корпус, обечайку, разделяющую полость корпуса на центральный отводящий и кольцевой подводящий каналы, сообщенные между собой поворотной камерой, и трубный пучок, закрепленный в трубной решетке и размещенный в центральном канале, дополнительно снабжен кожухом с зазором, охватывающим корпус, по меньшей мере одним входным патрубком, подключенным к кожуху, кольцевой вставкой, расположенной между обечайкой и кожухом с зазором по отношению к верхнему торцу корпуса, системой независимых подвижных дросселирующих элементов, размещенных в зазоре между кольцевой вставкой и торцом корпуса по всему его периметру и жестко соединенных с подвижными тягами, концы которых выведены через кольцевую вставку за пределы аппарата, причем каждый дросселирующий элемент имеет вогнутую внутреннюю поверхность и установлен с примыканием его к обечайке, а боковыми поверхностями к аналогичным поверхностям смежных дросселирующих элементов. При этом концы подвижных тяг соединены с приводами, расположенными вне аппарата, кожух со стороны поворотной камеры снабжен днищем, а входной патрубок подключен к центральной части днища.

В другом варианте исполнения входной патрубок подключен к кожуху, а под ним между кожухом и корпусом дополнительно размещена кольцевая заглушка.

На фиг. 1 изображен теплообменный аппарат с центральным входным патрубком, продольный осевой разрез; на фиг. 2 вариант исполнения аппарата с боковыми входными патрубками.

Теплообменный аппарат содержит цилиндрический корпус 1, кольцевой подводящий 2 и центральный отводящий 3 каналы, кожух 4 с входным патрубком 5, поворотную камеру 6, трубную решетку 7 с закрепленными в ней трубами 8, окруженную обечайкой 9. Между обечайкой 9 и кожухом 4 установлена с зазором по отношению к верхнему торцу корпуса 1 кольцевая вставка 10. В зазоре 11 между торцом корпуса 1 вставкой 10 по всему периметру корпуса 1 расположены подвижные дросселирующие элементы 12, жестко соединенные с подвижными тягами 13. Внутренние вогнутые поверхности 14 дросселирующих элементов 12 контактируют с обечайкой 9. Концы тяг 13 могут быть присоединены к приводам 15, установленным вне корпуса 1 теплообменного аппарата.

В изображенном на фиг. 2 варианте исполнения теплообменного аппарата под боковыми входными патрубками 5 выполнена торцевая кольцевая заглушка 16 между корпусом 1 и кожухом 4.

Теплообменный аппарат работает следующим образом.

Теплоноситель из входного патрубка 5 поступает в зазор 17 между корпусом 1 и кожухом 4, движется по нему, проходит через зазор 11 между дросселирующими элементами 12 и торцами корпуса 1, попадает в кольцевой подводящий канал 2, плавно поворачивает на 180^о в поворотной камере 6, поступает на вход в трубную решетку 7. Далее поток теплоносителя раздается по трубам 8, выходит в центральный отводящий канал 3 и выводитcя из аппарата.

Конструкция аппарата обеспечивает возможность плавного регулирования расхода среды по трубам 8 путем перемещения независимых друг от друга дросселирующих элементов 12 в вертикальном направлении с помощью тяг 13 и изменения проходного сечения зазора 11.

Использование: в теплотехнике. Сущность изобретения: обеспечение заданного по произвольному закону распределения расхода теплоносителя в поперечном сечении трубного пучка путем управления профилем скорости потока на входе в кольцевой подводящий канал 2, достигается тем, что теплообменный аппарат дополнительно снабжен кожухом 4, входным патрубком 5, кольцевой вставкой 10, расположенной между обечайкой 9 и кожухом 4, и системой независимых подвижных дросселирующих элементов 12, жестко соединенных с тягами 13, концы которых могут быть присоединены к приводам 15, кожух 4 со стороны поворотной камеры 6 имеет днище, к которому подключен патрубок 5. Конструкция позволяет плавно регулировать расход среды по трубам 8 путем перемещения дросселирующих элементов 12 в вертикальном направлении с помощью тяг 13, обеспечивая тем самым изменение проходного сечения зазора 11. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус, обечайку, разделяющую полость корпуса на центральный отводящий и кольцевой подводящий каналы, сообщенные между собой поворотной камерой, и трубный пучок, закрепленный в трубной решетке и размещенный в центральном канале, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен кожухом, с зазором охватывающим корпус, по меньшей мере одним входным патрубком, подключенным к кожуху, кольцевой вставкой, расположенной между обечайкой и кожухом с зазором по отношению к верхнему торцу корпуса, системой независимых подвижных дросселирующих элементов, размещенных в зазоре между кольцевой вставкой и торцом корпуса по всему его периметру и жестко соединенных с подвижными тягами, концы которых выведены через кольцевую вставку за пределы аппарата, причем каждый дросселирующий элемент имеет вогнутую внутреннюю поверхность и установлен с примыканием ею к обечайке, а боковыми поверхностями к аналогичным поверхностям смежных дросселирующих элементов. 2. Аппарат по п.1, концы подвижных тяг соединены с приводами, расположенными вне аппарата. 3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что кожух со стороны поворотной камеры снабжен днищем, а входной патрубок подключен к центральной части днища. 4. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что входной патрубок подключен к кожуху, а под ним между кожухом и корпусом дополнительно размещена кольцевая заглушка.