Теплообменник Советский патент 1992 года по МПК F28D7/10 

Изобретенйё относится к теплотехнике, в частности к конструкциям кожухотрубных теплообменников для -охлаждения рабочих жидкостей.;,;

Известны конструкции теплообменников с неподвижными трубными решетками; с жестким кожухом и жестко закрепленными трубными решетками; теплообменники q сальником на плавающей головке, с жестким кожухом и одной жестко закрепленной трубной решеткой.

Общим недостатком известных конструкций является низкая надежность и ремонтопригодность из-за наличия сварных .швов в месте закрепления труб в трубной решетке.

Известна конструкция теплообменников, содержащая кожух и крышки с отводными полостями, соединенные через фланцы, теплообменные прямые трубы, трубные решетки, одна из которых установлена в выточке фланца кожуха, а другая в крышке,

уплотнения, установленные в выточке фланцев Пучок теплообменных труб приварен торцами к трубным решеткам, одна из которых закреплена жестко, а другая является основанием плавающей головки компенсатора, --- - ... - ; ; . .- ;-.

Недостатком известной конструкции теплообменника является наличие сварных швов в местах закрепления теплообменных труб в трубных решетка/, что способствует возникновению коррозии в местах сварки и снижает надежность теплообменника, не исключая контакта охлаждаемой и охлаждающей сред, что недопустимо.

Другим недостатком является невозможность очистки теплообменных труб, собранных в пучок, в процессе ремонта, которая из-за наличия сварных соединений с трубными решетками и отводными трубами выполнены неразборными.

Целью изобретения является повышение надежности и ремонтопригодности N ч со

лообменника. Указанная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем соединенные между собой кожух и крышки с отводными полостями, теплообменные прямые трубы, трубные решетки и уплотнения, согласно изобретению, введены дополнительно контрольные полости, торцовые поверхности каждой из которых образованы трубными решетками, одна из которых установлена в выточке кожуха, а другая - в выточке крышки, а цилиндрические поверхности образованы втулками, установленными между трубными решетками, при этом втулки снабжены отверстиями, соединяющими контрольные полости с атмосферой, уплотнения соединений трубных решеток с теплообменными трубами выполнены в виде саморазжимных манжет, в корпусах крышек содержатся ступенчатые отверстия под теплообменные трубы, соосные с отверстиями в трубных решетках, при этом трубы установлены в этих отверстиях с зазором, обеспечивающим продольное перемещение труб относительно трубных решеток в пределах их температурного расширения

Суть изобретения в том, что предложенная конструкция теплообменника исключает применение сварных швов в месте соединения теплообмеьных труб с трубными решетками, обеспечивая в тоже время продольные перемещения теплообменных труб относительно трубных решеток что позволяет осуществить разборку теплообменника, замену и чистку каждой теплооб- менной трубы в отдельности а также обеспечивает возможность постоянного контроля за состоянием уплотнительных узлов, что исключает возможность контакта охлаждаемой и охлаждающей сред и кроме того, обеспечивает компенсацию линейного температурного расширения теплообменных труб,

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемый теплообменник отличается тем, что снабжен контрольными полостями торцовые поверхности каждой из которых образованы трубными решетками, одна из которых установлена в выточке кожуха, а другая - в выточке крышки, а цилиндрические поверхности образованы втулками, установленными между трубными решетками, при этом втулки снабжены отверстиями соединяющими контрольные полости с атмосферой уплотнения соединений трубных решеток с теплообменными трубами и кожухом выполнены в виде саморазжимных манжет, в корпусах крышек содержатся ступенчатые отверстия под теплообменные трубы соосные с отверстиями в трубных решетках при этом трубы

установлены в этих отверстиях с зазором, обеспечивающим продольное перемещение труб относительно трубных решеток в пределах их температурного расширения.

Известны теплообменники, в которых установлены дополнительные трубные решетки в виде концентрических или сегментных перегородок, приваренных в межтрубном пространстве теплообменни0 ков, изменяющих направление движения теплоносителя так, что наружная поверхность труб омывается преимущественно в поперечном направлении.

Эффект от установки дополнитель5 ных решеток в известном теплообменнике выражается в оптимизации процесса теплообмена, а эффект от установки дополнительных решеток в совокупности с другими отличительными признаками пред0 латаемого теплообменника выражается в обеспечении надежности и ремонтопригодности.

На фиг 1 показан теплообменник, на фиг. 2 - уплотняющая манжета; на фиг 3 5 разрез манжеты по А-А.

Теплообменник содержит соединенные между собой кожух 1 и крышки 2 и 3 с отводными полостями 4 и 5, теплообменные прямые трубы 6, трубные доски 7 и 8 и

0 уплотнения 9, при этом теплообменник снабжен контрольными полостями 10 и 11, торцовые поверхности каждой из которых образованы трубными досками 7 и 8, одна из которых установлена в выточке кожуха 1.

5 а другая - в выточке крышки 2 и 3, а цилиндрические поверхности образованы обечайками 12, установленными между трубными досками 7 и 8, при этом обечайки снабжены отверстиями 13, соединяющими контроль0 ные полости с атмосферой; уплотнения соединений трубных досок 7 и 8 с теплообменными трубами 6 и кожухом 1 выполнены в виде саморазжимных манжет, в корпусах крышек 2 и 3 содержатся ступен5 чатые отверстия 14 под теплообменные трубы б, соосные с отверстиями в трубных досках 7 и 8, при этом трубы установлены в этих отверстиях с зазором 15, обеспечивающим продольное перемещение труб относи0 тельно трубных досок 7 и 8 в пределах их температурного расширения

Теплообменник работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость протекает в

5 теплообменнике через отводные полости 4 и 5 крышек 2 и 3 (фиг. 1), проходя через теплообменные трубы б Одновременно охлаждающая жидкость подается через входные штуцера кожуха 1. Теплообмен осуществляется в результате отвода тепла с

помощью охлаждающей жидкости от наружной поверхности труб б, Удлинение труб б при их температурном расширении компенсируется за счет имеющихся зазоров 15.

Ремонт осуществляется следующим образом. Снимают крышки 2 и 3 с установленными в них тоубными досками 7 и 8 и уплотнениями 9, вынимают теплообменные трубы 6, каждую в отдельности, протягивая их через отверстия в трубных досках 7 и 8 кожуха 1, тем самым освобождая уплотнения. Затем производят чистку теплообмен- ных труб б и кожуха 1. Сборку осуществляют в обратной последовательности.

Испытания показали высокую надежность и ремонтопригодность предложенной конструкции и простоту при ее эксплуатации.

Исключение сварных швов в местах крепления теплообменных труб и трубным решеткам и применение саморазжимных манжет позволило свободно заменять и очищать теплообменные трубы не применяя

при этом специальной технологической оснастки.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий кожух с

крышками и размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, причем каждый конец труб закреплен в двух трубных досках, снабженных уплотнениями и установленных с

зазором относительно друг друга с образованием контрольны полостей, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и ремонтопригодности, кожух и каждая крышка выполнены с выточками под трубные доски а между каждой парой досок установлена дополнительно обечайка с отверстиями, сооб- щающими контрольную Полость с атмосферой, при этом уплотнения досок с

кожухом и трубами выполнены в виде манжет из упругого материала, а в крышках выполнены ступенчатые отверстия под трубы, соосные с отверстиями досок

Изобретение относится к теплотехнике. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и рёмонтопригодности. Теплообменник содержит кожух 1 с крышками 2 и 3. В кожухе 1 размещен пучок теплообменных труб 6. Каждый конец труб 6 закреплен в двух трубных досках 7 и 8, снабженных уплотнениями 9 и установленных с зазором относительно друг друга с образованием контрольных полостей 10 и 11. Кожух 1 и крышки 2 и 3 выполнены с выточками под трубные доски 7. .8. Между каждой парой досок 7. 8 установлена обечайка 12 с отверстиями 13, сообщающими контрольные полости 10, 11 с атмосферой. Уплотнения 9 выполнены в виде манжет из упругого Материала. В крышках выполнены ступенчатые отверстия 14 под трубы 6, соос- ные с отверстиями досок 7, 8. 3 ил.

, /

ft-Д

QDiSS. ч5