Многоходовой теплообменник Советский патент 1992 года по МПК F28D7/00 F28F9/02 

Я Л-А

Сущность изобретения: коллекторные камеры для трубной и межтрубной сред, к которым подключены секции теплообмен- ныхтруб 2, снабжены каждая кольцевой 18 и радиальными 19 перегородками, часть которых имеет перетока среды из одной секции в другую. Конструкция проста в изготовлении и надежна в работе. 6 ил.

19

«

S-

&

Фиг. 2

VI N

Ю

с

00

го

Изобретение относится к теплообмен- ным аппаратам, применяемым преимущественно в системах отопления и горячего водоснабжения зданий различного назначения, но может быть использовано и в других отраслях промышленности.

Известен кожухотрубный скоростной водоподогреватель, широко применяемый в тепловых пунктах зданий, состоящий из кожуха-трубы с приваренными по торцам трубными досками с ввальцованными в них гладкими или профильными теплообменны- ми трубками, поддерживаемыми в заданном положении Опорными перегородками, собранными в блок и выполняющими функции дистанционирования и турбулизации теплообмена в межтрубном пространстве. Необходимая по расчету поверхность нагрева водонагревательной установки набирается из отдельных секций, которые в системах горячего водоснабжения по первичному теплоносителю (греющая вода) соединяются между собой патрубками, а по вторичному теплоносителю (нагреваемая вода) с помощью гнутых или сварных элементов - калачей. В тепловых пунктах зданий секции водоподогревателя монтируются на специальных опорных конструкциях из металлопроката.

Недостатками указанной конструкции водонагревательной установки являются: большие габаритные размеры, так как межосевые расстояния между двумя секциями в зависимости от ее наружного диаметра составляют более 200 мм; количествосекций в водонагревательной установке жилого дома составляет 7-10 секций; высокая удельная металлоемкость вследствие наличия мертвого пространства между трубными досками и патрубками; необходимость применения металлоконструкций для монтажа секций.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению является многоходовый теплообменник, содержащий пакет теплообменных секций (элементов типа труба в трубе), подключенных к коллекторным камерам для трубной и межтрубной сред, разделенных между собой трубными решетками, в которых закреплены внутренние трубы, а их наружные кожухи закреплены торцами в стенках камер для межтрубной среды. При этом каждая камера разделена перегородками, перпендикулярными трубным решеткам, на отсеки для последовательного соединения теплообменных секций между собой по обеим средам.

Недостатком этого теплообменника является сложность конструкции коллекторных Кс.чер, образованных плитами сложной формы и низкая надежность из-за наличия большого числа уплотнительных прокладок.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции при компоновке пакета вокруг центральной секции.

Поставленная цель достигается тем, что в многоходовом теплообменнике, содержащем пакет теплообменных секций, последо- вательно соединенных между собой и каждая из которых имеет, по меньшей мере, одну теплообменную трубу, заключенную в кожух, и коллекторные камеры для трубной

и межтрубной сред, разделенные между собой трубными решетками, в которых закреплены концы теплообменных труб, причем в камерах для каждой из сред размещены перегородки, перпендикулярные решеткам и

разделяющие камеры на отсеки, а кожухи всех секций закреплены торцами в стенках коллекторных камер для межтрубной среды, одна из перегородок в каждой камере выполнена кольцевой с диаметром, большим

диаметра кожуха центральной секции и установлена соосно последней, а остальные перегородки расположены относительно кольцевой радиально, при этом часть перегородок имеет окна для перетока среды из

одного отсека камеры в другой.

Нафиг.1 изображен предлагаемый многоходовый теплообменник; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 (камеры межтрубного пространства); на фиг.З - сечение Б-Б на

фиг.1 (камеры трубного пространства); на фиг.4 - вид В на фиг.1 (патрубки входа и выхода нагреваемой среды первой и второй ступени); на фиг.5 - блок секций многоходового теплообменника; на фиг.6 - трубная

доска при снятой камере трубного пространства, вид спереди.

Многоходовый теплообменник содержит пакет теплообменных секций 1 из труб 2, заключенных в кожухи 3 и коллекторные

камеры 4 и 5 для межтрубной среды, и 6 и 7 - для трубной среды. При этом камеры 5, 6 и 4, 7 разделены между собой соответственно трубными решетками 8 и 9, в которых закреплены трубы 2. В стенках камер 4 и 5

закреплены торцы всех кожухов 3. Камера 7 снабжена патрубками 10 и 11 для входа и выхода трубной среды для первой ступени и патрубками 12 и 13 - для входа и выхода среды для второй ступени. На кожухах 3

размещены патрубки 14 и 15 для входа и вывода межтрубной среды для первой ступени, а патрубки 16 м 17 - для второй ступе- ни. В камерах 4-7 установлены перегородки, перпендикулярные трубным решетками 8 и 9, причем в каждой из этих

камер одна/юрегородка 18 выполнена кольцевой с диаметром большим диаметра кожуха 3 центральной секции, вокруг которой размещены остальные секции 1. Перегородки 19 установлены относительно перегородки 18 радиально при этом перегородки 18 и часть перегородок 19 имеют окна для перетока среды из одного отсека камер 4 - 7 в другой.

Теплообменник работает следующим образом.

По первой ступени:

Многотрубная среда через патрубок 14 поступает в межтрубное пространство ко- жуха 3 первой секции 1, отсеки и через камеры 4 и 5 поступает в кожух 3 второй секции 1 и выходит из аппарата через патрубок 15, а среда трубного пространства поступает через патрубок 10 в теплообмен- ные трубы 2 первой секции, затем через отсеки камер б и 7 в трубы 2 второй секции и выходит через патрубок 11.

По второй ступени:

Среда межтрубного пространства через патрубок 16 поступает в кожух 3 третьей секции 1 и через отсеки камер 4 и 5 поступает в кожух 3 четвертой секции 1, а затем выходит через патрубок 17.

Среда трубного пространства поступа- ет через патрубок 12 в теплообменные трубы 2 третьей секции 1, затем в трубы четвертой секции 1 выходит через патрубок 13.

0

5 0

5

0

Для удобства обслуживания и очистки теплообменных труб 2 в трубных решетках 8 и 9 жестко закреплены соединительные шпильки для независимого крепления их к корпусу теплообменника, что позволяет демонтировать коллекторные камеры по трубному пространству. ч

Формула изобретения Многоходовой теплообменник, содержащий пакет теплообменных секций, последовательно соединенных между собой, а каждая из которых имеет по меньшей мере одну теплообменную трубу, заключенную в кожух, и коллекторные камеры для трубной и межтрубной сред, разделенные между собой трубными решетками, в которых закреплены концы теплообменных труб, причем в камерах для каждой из сред размещены перегородки, перпендикулярные трубным решеткам и разделяющие камеры на отсеки, а кожухи всех секций закреплены торцами в стенках коллекторных камер для межтрубной среды, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции при компоновке пакета вокруг центральной секции, одна из перегородок в каждой камере выполнена кольцевой с диаметром, большим диаметра кожуха центральной секции, и установлена соосно последней, а остальные перегородки расположены относительно кольцевой радиаль- но, при этом часть перегородки имеет окна для перетока среды из одного отсека камеры в другой.

Фие.З

Фиг. 4

т

Фиг. 5