Теплообменник Советский патент 1987 года по МПК F22D1/32 F28F9/22 

Изобретение относится к теплооб- менным аппаратам, устанавливаемым к системам регенерации и теплоснабжения и предназначенным для подогрева воды паром отборов турбин, котлов промышленных котельных.

Цель изобретения - повышение экономичности работы теплообменника путем интенсификации теплообмена при уменьшении толщины пленки конденсата на теплообменной поверхности.

На фиг. 1 показан теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Теплообменн1Ж содержит вертикапь- но установленный корпус 1, входную 2 и выходную 3 распределительные водяные камеры, расположенные в нилотей части корпуса, поворотную водяную камеру А, расположенную в верхней части корпуса, двухходовый трубный пучок 5, размещенный в кожухе 6. В последнем имеются отверстия 7 для входа пара. В трубном пучке 5 установлены горизонтальные перегородки 8, которые делят трубный пучок на секции. Отверстия 7 для входа пара расположены в шахматном порядке на диаметрально противоположных сторона кожуха 6, причем отверстие для входа пара в секцию, примыкающую к распределительным камерам, расположено со стороны выходной распределительной камеры. Водяные камеры 2 и 3 оснащены патрубками входа 9 нагреваемой воды и выхода 10 ее. На корпусе 1 имеются патрубки подвода пара 11 и выхода конденсата 12.

Подогреватель работает следующим образом.

Нагреваемая вода через патрубок 9 поступает во входную распределительную водяную камеру 2, проходит по трубам пучка 5 (первый ход) и подается в поворотную камеру 4. Из последней нагреваемая вода по трубам пучка 5 (второй ход) поступает в выходную распределительную водяную камеру 3 и через патрубок 10 выводится из теплообменника. Нагрев воды происходит пр конденсации пара, поступающего в корпус 1 через патрубок 11. Пар распределяется по всей высоте трубного пучка в зазоре между корпусом 1 и кожухом 6 и подводится к секциям пучка через отверстия 7. Конденсат пара отводится из теплообменника через патрубок 12.

В первой секции (отсчет от распределительных водяных камер 2 и 3) гре - ЮП1ИЙ пар поступает на трубы второго хода, а затем первого. При этом основная часть пара конденсируется на трубах первого хода, проходя трубы второго хода с попышенной скоростью. Это обстоятельство приводит к значительному падению давления пара на трубах

второго ходгг и меньшему падению давления на трубах первого хода.

Во вторую секцию поступает несколько меньше пара, чем в первую (вода в трубах первого хода второй секции поступает подогретой в первой секции), соответствентю и падение давления пара на трубах пучка ь этой секции меньше, чем в первой. В результате этого да1 ;ение пара над нервой горизонтальной перегородкой 8 больше(по меньшей мере для участка труб первого хода), чем под ней, и конденсат сливается через большую часть зазоров между трубами и отверстиями в перегородке

из второй секции в первую.

Расход пара в третью секции меньше, чем во , при этом пар поступает сначала на трубы второго хода, а згп ем на трубы первого хода (аналогично потоку пара в первой секции) . За счет такой организации движения пара в секциях три и два давление пара над большей частью второй перегородки оказывается меньше, чем под ней. В результате конденсат пара перетекает по большей части зазоров в перегородке из второй секции в первук. В секциях четыре, пять и так далее характер распределения давлений и прохода конденсата пара через зазоры соответствует описанному. Направление стрелок, пересекающих перегородки 8, указывает на секции с меньшим давлением пара (фиг. 1). В результате при подводе пара к смежным секциям пучка со стороны второго хода для нечетных секций и со стороны первого хода для четных секций большая часть поверхности нагрева четных секций не заливается

конденсатом . с выше расположенных участков поверхности нагрева. Конденсат из нечетных секций может быть отведен с использованием известных технических решений,- например, через автономные трубы с установкой на их конце гидрозатвора.

В теплообменнике с верхним расположением распределительных водяных

313

камер 2 предлагаемое техническое решение также позволяет устранить заливание конденсатом части поверхности нагрева с вьше расположенных секций.

Таким образом, путем организации встречных потоков пара в смежных секциях за счет соответствующего конструктивного выполнения отверстий для подвода пара в кожухе трубр ого пучка обеспечивается интенсификация теплообмена на части поверхности пучка и повышается экономичность работы теплообменника.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий вертикально установленный корпус, распре14

де тительные входную, выходную и попо- камеры, дяухходовын трубный пучок, размещенный в кожухе с отверстиями для входа пара, горизонтальныс перегородки, установленные на трубкой пучке с образованием с кожухом секций, сообщенных посредством отверстий с паровым объемом корпуса, отличающийся, тем, что,

с целью повьшения экономичности работы путем интенсификации теплообмена, отверстия расположены в шахматном порядке на диаметрально противоположных сторонах -кожуха, причем отверстйе секции, примыкающей к распределительным камерам, расположено со стороны В1)1ходной распределительной камеры.

Изобретение м.б. использовано в котлах промьшшенных котельных и позволяет повысить экономичность работы теплообменника. Отверстия 7 расположены в шахматном порядке на диаметрально противоположных сторонах кожуха 6. Отверстие секции, примыкающей к распределительньм камерам 2 и 3 расположено со стороны камеры 3. Такое выполнение позволяет организовать в смежных секциях встречные потоки пара, что обеспечивает интенсификацию теплообмена на части поверхности пучка. 2 ил. Ч (Л со ел -vj S

Редактор М.Бланар

Составитель Г.Рябов Техред Н.Глущенко

Заказ 3412Тираж 387Подписное

ВНШПШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и отр:рытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,

Корректор Л.Пилипенко