Кожухотрубный теплообменник Советский патент 1980 года по МПК F28D7/00 

Изобретение относится к теплообменным i аппаратам и может быть использовано в качестве подогревателей воды систем регенерации паротурбинных установок энергетичес ких блоков тепловых и атомных станций. Известны кожухотрубные теплообменники, содержащие вертикальный кожух с кольцевой камерой, в которой расположена кольцевая перфорированная перегородка 1. Неравномерность расхода среды на входе в теплообменную поверхность достигается за счет различных скоростей потока. Местные потоки повыщенной скорости в зоне меньщей площади сечения перфорации перегородки вызывают неблагоприятное динамическое воздействие и могут привести к эрозии или вибрации трубок. Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий вертикальный кожух с кольцевой парораспределительной камерой в верхней части, имеющей подводящий патрубок и сообщающейся с межтрубным пространством через отверстия, выполненные по периметру боковой поверхности 2. Недостаток данного теплообменника заключается в неравномерном набегании парового потока на трубный пучок и вследствие этого невозможности использования в нем пара низких параметров при установке теплообенника в системах регенерации турбоустановок атомных электростанций мощностью 1000 MET и более. Цель изобретения - повыщение надежности. Эта цель достигается тем, что над патрубком расположена кольцевая диафрагма, укрепленная на кожухе с эксцентриситетом, смещенным в сторону, противоположную от патрубка. На фиг. 1 представлен парожидкостный теплообменник с наружной парораспределительной камерой; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 представлен предлагаемый теплообменник с внутренней парораспределительной камерой; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3. Теплообменник содержит корпус 1 с отверстиями 2, трубы 3, парораспределительную камеру 4, патрубок 5 для подвода пара, диафрагму 6,трубные доски 7 и 8, крышки

9 и 10, патрубок 11 для отвода конденсата, патрубок 12 для подвода нагреваемой жидкости, патрубок 13 для ее отвода, опору 14, коллекторы 15, 16, 17, поперечные перегородки 18, разделительную стенку 19.

Теплообменник работает следующим образом.

Пар поступает через патрубок 5 в кольцевую парораспределительную камеру 4 и обтекает корпус 1. Максимальная скорость парового потока в кольцевой камере будет на входе и минимальная (нулевая) в диаметрально противоположном месте, так как по мере обтекания кольцевой камеры расход жидкости уменьшается за счет подъема части ее вверх по камере 4. Статическое давление жидкости в зоне максимальной скорости потока пара будет минимальным, а в зоне минимальной (нулевой) скорости максимальной. В целях выравнивания восходящего потока пара в парораспределительной камере в непосредственной близости от патрубка 5 установлена диафрагма 6,-предстабляющая собой плоское кольцо с эксцентриситетом, образующим неравномерный зазор между корпусом 1 и камерой 4.

За диафрагмой 6 выравненный поток пара через равномерно расположенные по окружности одинакового размера отверстия 2 на корпусе 1 поступает в межтрубное пространство. Зона парораспределительнЪй камеры 4 между диафрагмой б и отверстиями 2 является зоной выравнивания динамики парового восходящего потока, имеющего на оходе после диафрагмы 6 разные скорости, меньшие у патрубка 5 и большие в диаметрально противоположном месте. Конденсат, скапливающийся в нижней части корпуса I, отводится из теплообменника через патрубок 11. Нагреваемая жидкость поступает в теплообменник через патрубок 12 в коллектор 15, далее через трубы 3 направляется в коллектор 17, затем в коллектор 16 и удаляется нагретая через патрубок 13.

Теплообменник может быть одно- трех-, или четырехходовым по движению жидкости.

Диафрагма 6 по наружной образующей может отличаться от окружности. Отверстия 2 могут быть круглыми или любой другой расчетной и технологически приемлемой формы.

Соотношения размеров зазоров между диафрагмой и наружной стенкой камеры 4, размер кольца диафрагмы DM-ОБ, размер и количество отверстий 2 определяются расчетом.

Теплообменник позволяет максимально равномерно распределить поступающий пар по теплообменной поверхности; обеспечить приемлемое по условиям эрозии и вибрации трубок одинаковое динамическое воздействие потока пара на все трубки теплообменной поверхности; создать технологически простую конструкцию элементов парораспределения теплообменника.

Формула изобретения

Кожухотрубный теплообменник, содержащий вертикальный кожух с кольцевой 7S парораспределительной камерой в верхней

части, имеющей подводящий патрубок и сообщающейся с межтрубным пространством

через отверстия, выполненные по периметру боковой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, над

патрубком расположена кольцевая диафрагма, укрепленная на кожухе с эксцентриситетом, смещенным в сторону, противоположную от патрубка.

JJИсточники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции № 2183092, . кл. F 28 D 7/10, опублик. 1973.

2.Патент Франции № 2134067, кл. F 28 D 7/00 опублик. 1972.

10

юоооа

Г

.Jx

-f

Л

1.

/

18

J/

)Нидкость

13 16

JSZ

Конденсат

7/

er

Жидкость

1Z

15 3

1 13

фиг. 1

A-A

pUZ.t