ТРУБНАЯ ДОСКА КАМЕРЫ ВХОДА ИЛИ ВЫХОДА ГАЗА ТЕПЛООБМЕННОЙ СЕКЦИИ АППАРАТА ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА Российский патент 2005 года по МПК F28F9/02 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к трубным доскам камер входа или выхода газа аппарата воздушного охлаждения (АВО) газа или его секции.

Известна трубная доска камер входа или выхода газа теплообменной секции АВО газа (см. Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения под. ред. В.Б.Кунтыша, А.Н.Бессонного, Санкт-Петербург: Недра, -1996, с.40-44), выполненная в виде пластины, имеющей форму параллелепипеда, преимущественно прямоугольного, с образующей трубную решетку системой сквозных отверстий под концы теплообменных труб аппарата воздушного охлаждения.

Камера входа или выхода газа АВО газа является сосудом, работающим под давлением. В связи с этим к самой камере и ее элементам, в том числе и к трубной доске, являющейся частью камеры, предъявляются высокие требования, связанные с прочностью конструкции. Кроме этого, трубная доска служит для размещения и фиксации теплообменных труб секции АВО газа с оптимальным шагом, обеспечивающим эффективную работу теплообменной секции.

Задачей настоящего изобретения является снижение металлоемкости при одновременном увеличении надежности и жесткости конструкции за счет оптимизации параметров трубной доски.

Поставленная задача решается за счет того, что трубная доска камеры входа или выхода газа теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа, согласно изобретению, выполнена в виде пластины, имеющей форму параллелепипеда, преимущественно прямоугольного, с образующей трубную решетку системой сквозных отверстий под концы теплообменных труб пучка, причем отверстия расположены рядами по высоте доски с шагом в осях в ряду, составляющим (1,7-3,5)d, шагом рядов по высоте доски, составляющим (1,6-3,4) d, где d - диаметр отверстий, и со смещением отверстий в смежных рядах на 0,35-0,65 величины шага в ряду, при этом площадь каркаса решетки в проекции на среднюю плоскость доски в 4-12,5 раз превышает суммарную площадь пустот решетки в проекции на ту же плоскость, а по периметру трубной доски расположен участок сплошного сечения, образующий пояс жесткости трубной доски, площадь которого составляет 16,0-45,0% площади трубной доски.

Минимальная толщина каркаса решетки трубной доски между отверстиями ряда не менее чем в 1,5 раза может превышать диаметр отверстия.

Отверстия могут быть размещены рядами в количестве от двух до восемнадцати рядов по высоте трубной доски.

Количество отверстий в каждом ряду может составлять от 12 до 125. Количество отверстий в каждом четном ряду, считая снизу, может быть принято четным, а в каждом нечетном ряду - нечетным.

Количество отверстий в каждом четном ряду, считая снизу, может быть принято нечетным, а в каждом нечетном ряду - четным.

Число рядов отверстий может быть принято четным. Число рядов отверстий может быть принято нечетным. Отверстия могут быть выполнены диаметром от 12 до 45 мм. Трубная доска может быть выполнена с параметрами L, Н и δ, где L - длина трубной доски, принимаемая в интервале от 1,5 до 3,01 м, Н - высота трубной доски, принимаемая в интервале от 0,25 до 0,98 м, δ - толщина трубной доски, принимаемая в интервале от 0,015 до 0,075 м.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью существенных признаков, состоит в повышении прочности трубной решетки, снижении металлоемкости за счет оптимального расположения системы сквозных отверстий для закрепления в них концов труб пучка теплообменной секции АВО газа, а также в обеспечении плотной упаковки труб пучка без снижения эффективности теплообмена при одновременном создании оптимального межтрубного пространства для эффективного теплосъема. При этом достигается надежность работы аппарата в целом за счет обеспечения жесткости и прочности конструкции трубных досок.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - вид сбоку трубной доски камеры входа или выхода газа теплообменной секции АВО газа;

на фиг.2 - трубная доска, разрез А-А фиг.1;

на фиг.3 - фрагмент трубной доски с закрепленной в ней теплообменной трубой.

Трубная доска камеры входа или выхода газа теплообменной секции АВО выполнена в виде пластины 1, имеющей форму параллелепипеда, преимущественно прямоугольного, с образующей трубную решетку 2 системой сквозных отверстий 3 под концы 4 теплообменных труб 5 пучка. Отверстия 3 расположены рядами 6 по высоте доски с шагом s в осях в ряду, составляющим (1,7-3,5) d, шагом h рядов по высоте доски, составляющим (1,6-3,4) d, где d -диаметр отверстий, и со смещением отверстий в смежных рядах на 0,35-0,65 величины шага в ряду. При этом площадь каркаса решетки в проекции на среднюю плоскость доски в 4-12,5 раз превышает суммарную площадь пустот решетки в проекции на ту же плоскость. По периметру трубной доски расположен участок 7 сплошного сечения, образующий пояс жесткости трубной доски, площадь которого составляет 16,0-45,0% площади трубной доски.

Минимальная толщина n каркаса решетки трубной доски между отверстиями 3 ряда не меньше, чем в 1,5 раза превышает диаметр отверстия.

Отверстия 3 размещены рядами 6 в количестве от двух до восемнадцати рядов по высоте трубной доски.

Количество отверстий 3 в каждом ряду 6 составляет от 12 до 125.

Количество отверстий 3 в каждом четном ряду 6, считая снизу, принято четным, а в каждом нечетном ряду - нечетным.

Количество отверстий 3 в каждом четном ряду 6, считая снизу, принято нечетным, а в каждом нечетном ряду - четным.

Число рядов 6 отверстий 3 принято четным или нечетным.

Отверстия 3 выполнены диаметром от 12 до 45 мм.

Трубная доска выполнена с параметрами L, Н и δ, где L - длина трубной доски, принимаемая в интервале от 1,5 до 3,01 м, Н - высота трубной доски, принимаемая в интервале от 0,25 до 0,98 м, δ - толщина трубной доски, принимаемая в интервале от 0,015 до 0.075 м.

Трубная доска камеры входа или выхода газа теплообменной секции АВО предназначена для закрепления в сквозных ее отверстиях концов теплообменных труб с одновременным обеспечением пространственной жесткости конструкции теплообменной секции АВО.

Трубная доска за счет оптимизации параметров трубной решетки обеспечит повышение тепловой эффективности пучка труб теплообменной секции АВО при минимальной металлоемкости конструкции и высокой прочности.

Изобретение предназначено для применения в области теплоэнергетики, а именно в трубных досках камер входа или выхода газа аппарата воздушного охлаждения газа или его секции. Трубная доска камеры входа или выхода газа теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа выполнена в виде пластины, имеющей форму параллелепипеда, преимущественно прямоугольного, с образующей трубную решетку системой сквозных отверстий под концы теплообменных труб пучка, причем отверстия расположены рядами по высоте доски с шагом в осях в ряду, составляющим (1,7-3,5) d, шагом рядов по высоте доски, составляющим (1,6-3,4) d, где d - диаметр отверстий, и со смещением отверстий в смежных рядах на 0,35-0,65 величины шага в ряду, при этом площадь каркаса решетки в проекции на среднюю плоскость доски в 4-12,5 раз превышает суммарную площадь пустот решетки в проекции на ту же плоскость, а по периметру трубной доски расположен участок сплошного сечения, образующий пояс жесткости трубной доски, площадь которого составляет 16,0-45,0 % площади трубной доски. Изобретение позволяет повысить прочность и снизить металлоемкость конструкции за счет оптимизации параметров трубной решетки. 9 з.п.ф-лы., 3 ил.

1. Трубная доска камеры входа или выхода газа теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа, характеризующаяся тем, что она выполнена в виде пластины, имеющей форму параллелепипеда, преимущественно прямоугольного, с образующей трубную решетку системой сквозных отверстий под концы теплообменных труб пучка, причем отверстия расположены рядами по высоте доски с шагом в осях в ряду, составляющим (1,7-3,5) d, шагом рядов по высоте доски, составляющим (1,6-3,4) d, где d - диаметр отверстий, и со смещением отверстий в смежных рядах на 0,35-0,65 величины шага в ряду, при этом площадь каркаса решетки в проекции на среднюю плоскость доски в 4-12,5 раз превышает суммарную площадь пустот решетки в проекции на ту же плоскость, а по периметру трубной доски расположен участок сплошного сечения, образующий пояс жесткости трубной доски, площадь которого составляет 16,0-45,0 % от площади трубной доски.2. Трубная доска по п.1, отличающаяся тем, что минимальная толщина каркаса решетки трубной доски между отверстиями ряда не меньше чем в 1,5 раза превышает диаметр отверстия.3. Трубная доска по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что отверстия размещены рядами в количестве от двух до восемнадцати рядов по высоте трубной доски.4. Трубная доска по п.1, отличающийся тем, что количество отверстий в каждом ряду составляет от 12 до 125.5. Трубная доска по п.1, отличающаяся тем, что количество отверстий в каждом четном ряду, считая снизу, принято четным, а в каждом нечетном ряду - нечетным.6. Трубная доска по п.1, отличающаяся тем, что количество отверстий в каждом четном ряду, считая снизу, принято нечетным, а в каждом нечетном ряду - четным.7. Трубная доска по п.1, отличающаяся тем, что число рядов отверстий принято четным.8. Трубная доска по п.1, отличающаяся тем, что число рядов отверстий принято нечетным.9. Трубная доска по п.1, отличающаяся тем, что отверстия выполнены диаметром от 12 до 45 мм.10. Трубная доска по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с параметрами L, Н и δ, где L - длина трубной доски, принимаемая в интервале от 1,5 до 3,01 м, Н - высота трубной доски, принимаемая в интервале от 0,25 до 0,98 м, δ -толщина трубной доски, принимаемая в интервале от 0,015 до 0,075 м.