Теплообменник Советский патент 1991 года по МПК F28D7/16 

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплообменным устройствам для нагрева и охлаждения агрессивных средр

Цель изобретения - повышение надежности и тешюпередающей способности теплообменника для агрессивных сред, выполненного из деформируемого пластичного материала

На фиг„1 показан обций вид теплообменника; на фиг.2 - сечение А-А на фиг, 1 j на фиг.З - сечение Б-Б на фиго2 в первом исполнении; на фиг„4 - то же, во втором исполнении; на фиг.5 - сечение В-В (повернуто) на фиг„2;

на фиго 6 - схема компоновки модулей и движение теплоносителей в трубном и межтрубном пространстве

Теплообменник состоит из цилиндрических теплообменных модулей 1, со- держацих коллекторные отверстия 2 и теплообменные трубки 3 синусоидальной срормы, закрепленные в трубных досках 4 теплообменного модуля 1 и разделительные гофрированные пластины 5. Гофры пластин 5 направлены под углом к теплообменным трубкам 3. На основаниях модулей 1 и ня трубных досках 4 выполнены пазы 6 под уплотнитель- ные плоские прокладки 7 (первое исполЗЭ Ј

:

рэ

пение). Во втором исполнении содержатся плоские прокладки 8, размещенные по обе стороны кольцевых Т-образных проставок 9. Теплообменник снаружи охвачен состоящими из секций бандажами 10, с радиально отогнутыми концами секций 11, которые стягиваются П-образными скобами 12, удерживаемыми системой болт-гайка. Теплообменник (второе исполнение) также содержит обечайки 13, установленные снаружи бандажей 10 и размещенные с возможностью свободного перемещения в плоскости оснований модуля 1 на отог- нутых жестких выступах 14 бандажей 10. Аппарат включает также штуцер 15 для подачи теплоносителя в трубное пространство, штуцер 16 для вывода теплоносителя из трубного простран- ства, штуцера 17 и 18 для ввода и вывода теплоносителя в межтрубное про- странство;1 прижимные плиты 19, опоры 20 и стяжки 21 обеспечивают герметизацию системы модулей 1 . Конструк ция теплообменника позволяет создать любую ходовсгсть по обоим теплоносителям в зависимости от требований эксплуатации (величины расхода, скорости, вязкости теплоносителей).

Тешгообменный аппарат работает следующим образом.

Через штуцер 15 теплоноситель поступает в трубное пространство, и, пройдя теплообменник, вЬтодится из штуцера 16 (при этом, в зависимости от принятой ходовости, теплоноситель .в трубном пространстве проходит различный по длине путь). Через штуцер 17 подается теплоноситель в межтруб- ное пространство и, пройдя межтрубное пространство, удаляется через щтуцер 18. При прохождении теплоносителей между ними через стенки теплообмен- ных полимерных трубок 3 синусоидаль- ной формы происходит процесс теплообмена . При этом поток в межтрубном пространстве проходит щелевые зазоры и турбулизуется за счет разделительных гофрированных, пластин 5, гофры которых расположены под углом к потоку. Дополнительная турбулизация потока происходит также за счет синусоидальности трубок 3. При подаче под давлением нагретого поток-а в межтрубное пространство модули 1 из полимерного пластичного материала расширяются (деформируются) , Эту деформацию воспринимает бандаж 10, первоначальные зазоры между отогнутыми концами 11 секций изменяют свою величину до заданного размера, при этом нагрузка передается Н-образным скобам 12, закрепленным при помощи системы болт-гайка

При повышенных давлениях теплоносителя в межтрубном пространстве, когда жесткость бандажей 10 и прочность крепежа недостаточна, дополнительно установленная снаружи бандажа 10 обечайка 13 воспринимает усилие от внутреннего давления, входит в соприкосновение с наружной поверхностью бандажа 10 и гарантирует безопасную работу аппарата

Выполнение теплообменных модулей 1 цилиндрическими способствует большей прочности под воздействием внутреннего давления и позволяет достичь равномерной подачи теплоносителей. Установка бандажей 10 обеспечивает повышение надежности аппарата при воздействии внутреннего давления и расширении модуля 1 под воздействием горячего агрессивного теплоносителя.

Формула изобрети ия

1.Теплообменник,содержащий тепло- , обменные модули, состоящие из оснований с коллекторными отверстиями, трубных досок с: установленными в них теплообменными трубками и разделительными гофрированными пластинами, отличающийся тем, что,, с целью повышения надежности и тепло- передающей способности теплообменников для агрессивных сред, изготовленных из деформируемого, пластичного материала, модули выполнены цилиндрическими, каждый из них снабжен бандажом, состоящим из секций, установленных друг по отношению к другу с зазором, причем, -концы секций отогну ты в радиальном направлении и соединены П-образными скобами, размер которых превышает зазор между концами секций на величину температурного увеличения диаметра модуля, при этом последние соединены друг с другом через уплотнительные прокладки, а гофры разделительных пластин направлены под углом к теплообменным трубкам, выполненным синусоидальной формы.

2. Теплообменник но п.1, о т ч а ю ц и и с я тем, что, с целью обеспечения его работы при повышенных нагрузках, модули снабжены обечайками, установленными снаружи бандажа.

16439136

л и -3. Теплообменник по пп. 1 и 2,

отличающийся тем, что тегшообменные модули соединены между собой через кольцевые Т-образные проставки, а уплотнительные прокладки установлены по обе стороны от них.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплообменным устройствам для нагрева и охлаждения агрессивных сред0 Цель изобретения - повышение надежности и тегшопередающей способности теплообменников для агрессивных сред изготовленных из деформируемого пластичного материала. Теплообменник состоит из теплообменных модулей 1, которые содержат коллекторные отверстия 2 и теплообменные трубки 3 синусоидальной формы, установленные в трубных досках 4 и разделительные гофрированные пластины 5. Гофры пластин 5 направлены под углом к тепло- обменным трубкам 30 Каждый модуль 1 охвачен бандажом 10, состоящим из секции с радиально отогнутыми концами, которые, в свою очередь, стянуты П- образными скобами 12„ Дополнительно снаружи бандажа 10 на модуль установлена обечайка 13. Конструкция аппарата позволяет создать любую ходо- вость по обоим теплоноситапям в зависимости от требований эксплуатации, а также обеспечить надежность аппарата при нагреве агрессивного теплоносителя с повышенным давлением 1 з„п. ф-лы, 6 ило

77 4

19

Исполнение 2

г

Фиг. Z

Б- Б (исполнение 2)

ФиеЛ

- В п оберну то

Б-Б (исполнение 1)

Физ.Ъ

Фиг, 5

Вход горячего Вмод холодного юемоноситеая

теплоносителя

Заглушенные отверстия

Вход хоАодногй

теплоносителя

ёб/мхГгмя1/ег0 тел/юносателя