Кожухотрубный теплообменник Советский патент 1979 года по МПК F28D7/00 F24H3/04 

Изобретение относится к эненергетике, в частности к кожухотрубным теплообменникам, преимущественно для нагрева газа: Известны кожухотрубные теплообменники для нагрева газа, содержащие кожух с входным и выходным патрубками, концентрично расположенные внутри кожуха меШСу цилиндрическими обечайками змеевики для прохода газа, датчик температуры дилатометрического типа и нагреватели. Нагреватели расположены на керамическом каркасе, а датчик температуры размещен на его оси 1. Эти теплообменники обладают следующими недостатками: имеют повыщенную инерционность, обусловленную взаимным размещением датчика температуры, змеевиков и нагревателей; ресурс теплообменника ограничен вследствие высокой температуры нагревателей; пассивная часть датчика подвержена радиационному нагреву, что приводит к увеличению его погрещности. Цель изобретения - повыщение надежности кожухотрубного теплообменника. Это достигается тем, что нагреватели размещены эквидистантно на внешних обечайках вдоль оси, служащих активной частью датчика и жестко прикрепленных к внутренней обечайке, служащей пассивной частью датчика, покрытой снаружи теплоизоляционным материалом и соединенной с входным патрубком. Кроме того, внешние обечайки снабжены чередующимися по длине фиксаторами и отбортовками, а нагреватели размещены бифилярно и их концы расположены со стороны, противоположной входному патрубку. На фиг. 1 схематично показан предлагаемый кожухотрубный теплообменник; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1. Кожухотрубный теплообменник содержит кожух I, сОедитеШЬт у основания с переходником 2 и коллектором 3 винтами 4. К коллектору 3 винтами 5 закреплена направляющая втулка 6, имеющая в ребрах 7 ггрорези 8 для фиксации и крепления сваркой внёщней обечайки 9, и отверстия 10 под заклепки II крепления внешней обечайки 12. Внещняя обечайка 9 свободным концом через изолирующие вставки 13, фиксирующие внещнюю обечайку 12, заклепками 14 соединена с внутренней обечайкой 15, покрытой снаружи теплоизоляционным материалом 16. Внутренняя обечайка 15 зафиксирована в направляющей втулке 6 с.возможностью перемещения и снабжена щтоком 17, имеющим кинекгатическую связь с отключающим устройством 18. Кинематическая связь представляет собой щарнир 19 инружину растяжения 20, соединенные с рычагом 21. Внещние обечайки 9 и 12 снабжены черёдуюпдймися по .длине фиксаторами 22 и отбортовками 23 для крепления нагревателей 24. Нагреватели 24 йыпголненьг эластичными - в виде графитизированных токопроводящих нитей, армированных в оболочку из кремниеорганической резины или фторопласта, уложены бифилярно на внещних обечайках 9 и 12 и снабжены выводными наконечниками 25. Коллектор 3 имеет армироваНныетокопроводящие щины 26 и 27 посредством которых 6Сущест13ляЮтся электрические соединения и отверстия 28 для прохода и герметичной зЭДелкк наконечников 25. Для прохода подогреваемого газа, в кожухе 1 (1меется входной патрубок 29 и съемный выходной патрубок (на чертежах не показан), а в направляющей втулке 6 - окна 30. Через входной патрубок 29 и окна 30, в направляющей втулке 6, холодный газ поступает в каналы, образ6ёаШ1Ж йёжду кОжухом 1, внещними обечайками 9 и 12, нагревателями 24 и наружнойповерхностью внутренней обечайки 15, где при включенных нагревателях 24 происходит нагрев газа. Внещние обечайки 9 и 12, щ&я непосредственный тепловой контакт с нагревателями 24, служат активной частью датчика, а внутренняя обечайка 15,.покрытая снаружи теплоизоляционным материалом 16 и обдувае ЖаЯ Внутри холодным газом, служит пассивной частью датчика, и в соединении через изолирующие вставки 13 с внещними обечайками 9 и 12 образует дилатометрический датчик температуры. При уме.ньщении расхода газа через теплообменник, температура поверхности нагревателей 24 пОвьтшаётся, чтопрИводит к до полнительному нагреву внещних обечаек 9 и 12 и их удлинению с перемещением внутренней обечайки 15 со щтоком 17 в сторону входного патрубка 29. Рычаг 21, освобождая сь, поворачивается на щарнире 19 под усйлием пружины 20, воздействуя на отключающее устройство 18, где происходит коммутация цепи питания нагревателей 24. Выполнение дилатометрического датчика температуры в виде цилиндрических обечаек с размещением на активной части датчика нагревателей, а на пассивной - теплоизоляционногоматериала позволяет использовать активную часть датчика в качестве теплообменной поверхности, тем самым уменьщить массу теплообменника и снизить его инерционность, кроме того, снизить температуру нагревателей и повысить чувствительность датчика за счет перераспределения теплового потока при контактном теплообмене, а также уменьщить погрещность датчика вследствие устранения радиационного нагрева его пассивной части. Бифилярное размещение нагревателей обеспечивает удобство Кюнтажа и эксплуатации. Формула изобретения 1.Кожухотрубный теплообменник, преимущественно для нагрева газа, содержащий кожух с входным и выходным патрубками, концентрично расположенные внутри кожуха цилиндрические обечайки. Датчик температуры дилатометрического типа и нагреватели, отличающийся тем, что,.с целью повыщения надежности, нагреватели размещены эквидистантно на внешних обечайках вдоль их оси, служащих активной частью датчика и жестко прикрепленных к внутренней обечайке, служащей пассивной частью датчика , п6крь1той снаружи теплоизоляционным материалом и соединенной с входным патрубком. 2.Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что обечайки снабжены чередующимися по длине фиксаторами и отбортовками для крепления нагревателей. 3.Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что нагреватели размещены бифилярно и их концы расиоложены со стороны, противоположной входному патрубку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство № 315890, кл. F 28 D 7/08, 1971. TTI ///| Л Г1 18 1Я 17 Z72e 28 3 е 25 S 1 22 23 I / I / I 16 15 2 9 12

Фиг. г

7

24