Теплообменник Советский патент 1979 года по МПК F28D7/10 

Изобретение относится преимущественно к теплоОбменникам высокого давления с теплообменными элементами типа «груба в трубе имеющим буферную зону и работающим при высоких температурах теплообменивающихся ср-ед. Наибольшее распространение такие теплообменники получили при работе на теплообменивающикся средах, контакт которых между собой приводит к взрыву, пожару или зарал ению одной среды другой.

Известны теплообменники, содержащие теплообменные элементы типа «труба в трубе, внутренняя из которых выполнена двухстенной с образованием межстеночной буферной зоны, подключенной к камере контроля утечек, над которой размещен собирающий коллектор, сообщенный с внутренними трубами, снабженными также раздающим коллектором (1.

Эти теплообменники имеют следующие недостатки:

значительные габаритные размеры из-за наличия двух коллекторов буферной зоны;

большое количество паяных соединений, прочность которых значительно уменьшается при работе аппарата в усло виях высоких температур , что ведет к уменьшению эксплуатационной надежности;

необходимость компенсации температурных напряжений при работе теплообменника на теплоносителях, имеющих значительную разность температур.

Цель изобретения - уменьшение габаритов и увеличение эксплуатационной надежности.

Это достигается тем, что внутренние трубы со стороны, противоположной собирающему коллектору, заглушены двухстенной

полусферой, сообщенной с межстеночной буферной зоной, а раздающий коллектор размещен между собирающим коллектором и камерой контроля утечек, а по оси внутренней трубы каждого элемента размещена трубка, установленная одним концом с осевым зазором относительно полусферы, а другим концом подключенная к собирающему коллектору. На чертеже схематически представлен

описываемый теплообменник.

Теплообменник состоит из теплообменНЫХ элементов 1 типа «труба в трубе. Внутренняя труба 2 выполнена двухстенной с образованием межстеночной буферной зоны 3, подключенной к камере 4 контроля утечек, над которой размещен сОбирающий коллектор 5, сообщенный с внутренними трубами 2, снабженными также раздающим коллектором 6. Внутренние

трубы 2 со стороны, противоположной собирающему коллектору 5, заглушены двухстенно й полусферой 7, сообщенной с межстеночной буферяой зоной 3, а раздающий коллектор 6 размещен между собирающим коллектором 5 и камерой 4 контроля утечек. По оси внутренней трубы 2 каждого элемента размещена трубка 8, установленная одним концом с осевым зазорам относительно полусферы 7, а другим концом подключенная к собирающему коллектору 5. Наружная стенка 9 и внутренняя стенка 10 внутренней трубы 2 соединены между собой тепловым мостом И. трубами 2 к 12 образован канал 13, соедипенный с раздающим коллектором 14 и собирающим коллектором 15, для прохода теплоносителя с низким давлением. Между трубой 2 и трубкой 8 расположены каналы 16 для прохода теплоносителя с более высоким давлением. Теплообмен в каналах 13 и 16 интенсифицируется любым известным типом оребрения.

Работает теплообменник следующим образом.

Теплоноситель высокого давления из раздающего коллектора 6 направляется в каналы 16 и по трубке 8 поступает в собирающий коллектор 5. Теплоноситель низкого давления из раздающего коллектора 14 по каналам 13 поступает в собирающий коллектор 15. Тепло от одного теплоносителя к другому передается через стенки 9 и 10 внутренней трубы 2 и тепловой мост 11. При нарушении герметичности стенок 9 или стенок 10 соответствующий теплоноситель попадает в буферную зону 3, а затем в камеру 4 контроля утечек, повышая в ней давление, регистрируемое манометром. При работе с высокотемпературными теплоносителями в теплообменных элементах

1 не возникает температурных напряжений, так как они имеют одностороннее закрепление. Такое выполнение теплообменника позволяет уменьшить его габариты и увеличить эксплуатационную надежность за счет уменьшения количества паяных соединений и разделения каналов с теплоносителями контролируемой буферной зоной.

Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий теплообменные элементы типа «труба в трубе, внутренняя из которых выполнена двухстенной с образованием межстеночной буферной зоны, подключениой к камере контроля утечек, над которой размещен собирающий коллектор, сообщенный с внутренними трубами, снабженными также раздающим коллектором, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и увеличения эксплуатационной надежности, внутренние трубы со стороны, противоположной собирающему коллектору, заглушены двухстенной полусферой, сообщенной с межстеночной буферной зоной, а раздающий коллектор размещен собирающим коллектором и камерой контроля утечек.

2, Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что по оси внутренней трубы каждого элемента размещена трубка, установленная одним концом с осевым зазором относительно полусферы, а другим концом

подключенная к собирающему коллектору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка № 2550453, кл. F 28 7/10, 1977, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.