ТЕПЛООБМЕННИК Российский патент 1996 года по МПК F28D7/00 F28F9/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в теплообменных аппаратах и паровых котлах.

Известен теплообменник, содержащий корпус, трубные доски жестко скрепленные с ним и теплообменные трубы (см. справочник по теплообменникам, М. Энергоатомиздат, 1987, том 2, стр. 274, рис. 1).

Недостаток этого теплообменника жесткое соединение трубных досок с корпусом, вызывающее термическое напряжение и снижение надежности работы теплообменника.

Известен теплообменник, содержащий кожух с фланцами, крышки, укрепленные на последних, пучок теплообменных труб и уплотнительные кольца, установленные попарно в несколько рядов, между которыми размещены кольцевые металлические элементы ромбического сечения и снабжены поджимающим кольцом с болтовым соединением, выведенным через фланец кожуха наружу, а на кожухе теплообменника выполнена выточка (см. а.с. N 773421, кл. F 28 D 7/00, опубл. 25.10.80г.).

Недостаток этого теплообменника свободное перемещение трубных досок только в направлении параллельном оси теплообменных труб, в результате чего снижается надежность в режимах эксплуатации, при которых температура кожуха теплообменника и температура трубных досок существенно отличаются. При этом из-за увеличения линейных размеров трубных досок в местах соединения их с корпусом возникают значительные термические напряжения, которые могут привести к разрушению теплообменника.

Предполагаемое изобретение повышает надежность работы.

Известный теплообменник, содержащий корпус, трубные доски с теплообменными трубами, установленные в корпусе с возможностью их перемещения в нем, отличается тем, что трубные доски соединены с корпусом при помощи шарнирных элементов с возможностью упомянутого перемещения в направлении, перпендикулярном осям теплообменных труб.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что трубные доски соединены с корпусом при помощи шарнирных элементов с возможностью промежуточного перемещения в направлении перпендикулярном осям теплообменных труб.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

При сравнении заявляемого технического решения с аналогичными решениями в данной области техники, признаки, отличающие их от прототипа не выявлены в них, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображено на: фиг. 1 теплообменник; фиг. 2 сечение А-А фиг. 1; фиг. 3 - узел 1 фиг. 2; фиг. 4 вид Б фиг. 3.

Теплообменник содержит корпус 1, теплообменные трубы 2 и трубные доски 3, опирающиеся на опору 4 и соединенные с корпусом 1 шарнирными элементами 5 с возможностью свободных перемещений трубных досок 3 относительно корпуса 1 в направлении перпендикулярном оси теплообменных труб 2. Изнутри (либо изнутри и снаружи) выполнена изоляция 6. Пространство внутри корпуса теплообменника заполнено теплоносителем.

Работает устройство следующим образом.

Теплоноситель нагревает (охлаждает) трубы 2 и трубную доску 3. Трубная доска удлиняется (укорачивается) на величину температурных перемещений 1. При этом происходит поворот шарниров 5.

Шарниры 5 несут нагрузку от давления теплоносителя и обеспечивают снижение температуры корпуса вследствие значительного термического сопротивления в месте контакта шарнира 5 с трубной доской 3 и корпусом 1.

Свобода перемещения трубного пучка в направлении параллельном оси труб обеспечивается скольжением труб в отверстиях трубной доски.

Предлагаемое изобретение будет применено на котле-утилизаторе ТКУ-1 для Каменской ТЭЦ.

Использование: в теплоэнергетике. Сущность изобретения: теплообменник содержит корпус 1 и трубные доски 3 с теплообменными трубами 2, установленные в корпусе 1 с возможностью их перемещения в нем. Трубные доски 2 соединены с корпусом 1 при помощи шарнирных элементов 5 с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном осям теплообменных труб 2. Конструкция обеспечивает высокую надежность работы. 4 ил.

Теплообменник, содержащий корпус и трубные доски с теплообменными трубами, установленные в корпусе с возможностью их перемещения в нем, отличающийся тем, что трубные доски соединены с корпусом при помощи шарнирных элементов с возможностью упомянутого перемещения в направлении, перпендикулярном осям теплообменных труб.