Теплообменный модуль

Авторы патента:

F28D7 - Теплообменные аппараты с неподвижными трубчатыми каналами для двух теплоносителей, причем оба теплоносителя контактируют с разделяющими стенками канала

Теплообменный модуль. В теплообменном модуле, содержащем корпус, выполненный в виде отрезка трубы с закрепленными на торцах трубными решетками, снабженными установочными отверстиями с заделанными в них окончаниями труб трубного пучка, дистанцирующие решетки с цилиндрическими отверстиями под трубы трубного пучка и усеченно цилиндрическими периферийными пазами, маячковые стержни, жестко фиксирующие дистанцирующие решетки относительно трубных решеток и корпуса, причем периферийные пазы дистанцирующих решеток выполнены с диаметром, не превышающим диаметр маячковых стержней, диаметр периферийных пазов дистанцирующих решеток сформирован в соответствии с соотношением d_П=d_c-, где d_П - диаметр периферийных пазов дистанцирующих решеток, d_c - диаметр отверстий дистанцирующих решеток под трубы трубного пучка, =0; 2t, где t - толщина стенки труб трубного пучка. 1 п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к энергетике, а именно, к трубчатым теплообменникам, например, сепараторов-пароперегревателей.

Известен теплообменный модуль, содержащий корпус, закрепленный в трубных решетках трубный пучок, дистанцирующие решетки с периферийными пазами, в которых установлены и приварены к дистанцирующим и трубным решеткам маячковые стержни, жестко фиксирующие дистанцирующие решетки относительно трубных решеток и корпуса (http://www.teplo-obmen.ru/product/).

Известны теплообменные модули сепаратора-пароперегревателя СПП-500-1, разработанные ОАО «ИК «ЗИОМАР», которые изготавливаются в качестве запасных частей для замены вышедших из строя на канальных реакторах большой мощности РБМК-1000 (http://www.2ks.ru/ZIO/ob-atom/2/, ТУ 108-748-78, чертеж 92.2245 СБ - входит в комплект поставки). Это техническое решение выбрано в качестве прототипа и содержит корпус, выполненный в виде отрезка трубы с закрепленными на торцах трубными решетками, снабженными установочными отверстиями с заделанными в них окончаниями труб трубного пучка, дистанцирующие решетки с периферийными пазами, в которых установлены маячковые стержни, жестко фиксирующие дистанцирующие решетки относительно трубных решеток и корпуса, кроме того дистанцирующие решетки снабжены дополнительными пазами и/или скосами для обеспечения лучшей циркуляции теплоносителя по всему внутрикорпусному объему теплообменного модуля.

Недостаток известного теплообменного модуля заключается в высокой трудоемкости его изготовления, обусловленной относительно большими допусками на сортовую трубную продукцию, используемую для изготовления корпуса теплообменного модуля. В частности, большие минусовые допуски трубы по диаметру и допуски трубы по непрямолинейности ее оси зачастую приводят к необходимости расточки трубы на всю длину, чтобы разместить в ней трубный пучок с дистанцирующими решетками и маячковыми стержнями, сваренными в единую жесткую конструкцию.

Полезная модель направлена на решение задачи снижения трудоемкости изготовления и повышения ремонтопригодности теплообменного модуля.

Технический результат - исключение необходимости расточки корпуса теплообменного модуля на всю длину перед или в процессе его сборки.

Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в теплообменном модуле, содержащем корпус, выполненный в виде отрезка трубы с закрепленными на торцах трубными решетками, снабженными установочными отверстиями с заделанными в них окончаниями труб трубного пучка, дистанцирующие решетки с цилиндрическими отверстиями под трубы трубного пучка и усеченно цилиндрическими периферийными пазами, маячковые стержни, жестко фиксирующие дистанцирующие решетки относительно трубных решеток и корпуса, причем периферийные пазы дистанцирующих решеток выполнены с диаметром, не превышающим диаметр маячковых стержней, диаметр периферийных пазов дистанцирующих решеток сформирован в соответствии с соотношением d_П =d_c-, где d_П - диаметр периферийных пазов дистанцирующих решеток, d_c - диаметр отверстий дистанцирующих решеток под трубы трубного пучка, =0; 2t, где t - толщина стенки труб трубного пучка.

Полезная модель иллюстрируется рисунками:

Фиг.1 - теплообменный модуль;

Фиг.2 - разрез по А-А на Фиг.1 для малых отклонений, =2t;

Фиг.3 - разрез по А-А на Фиг.1 для больших отклонений, =0;

Фиг.4 - разрез по А-А на Фиг.1 для больших отклонений, =2t.

Теплообменный модуль (Фиг.1) содержит корпус 1, выполненный в виде отрезка трубы. На торцах корпуса 1 крепятся трубные решетки 2. Трубные решетки 2 снабжены установочными отверстиями 3, в которые заделаны окончания труб 4 трубного пучка. В свою очередь, трубы 4 пропущены через соответствующие отверстия 5 дистанцирующих решеток 6. Дистанцирующие решетки 6 снабжены усеченно цилиндрическими периферийными пазами 7. Согласно заявленному техническому решению периферийные пазы 7 формируют с диаметром d_П=d_c-, где d_П - диаметр периферийных пазов дистанцирующих решеток, d_c - диаметр отверстий дистанцирующих решеток под трубы трубного пучка, =0; 2t, где t -толщина стенки труб трубного пучка. Так же теплообменный модуль снабжен маячковыми стержнями 8, предназначенными для жесткой фиксации дистанцирующих решеток 6 относительно трубных решеток 2 и корпуса 1. При этом диаметр маячковых стержней 8 не превышает диаметр периферийных пазов 7, а, следовательно, в зависимости от выбранного значения , не превышает диаметр отверстий 5 дистанцирующих решеток 6 (для =0) или не превышает внутренний диаметр труб 4 (для =2t). Полезная модель осуществляется следующим образом. Перед сборкой теплообменного модуля замеряют реальные значения диаметра и отклонения от прямолинейности оси корпуса 1, который представляет собой отрезок сортовой трубы (горячекатаная труба d325×l2 мм по ТУ14-ЗР-55-2001) с обработанными под соединение с трубными решетками 2 торцами.

В случае небольших отклонений указанных параметров (условный диаметр прямолинейного осевого прохода сквозь корпус составляет не менее 296,8 мм - диаметр окружности, описанной вокруг маячковых стержней 8, установленных в периферийных пазах 7) маячковые стержни 8 размещаются в периферийных пазах 7 (Фиг.2) и привариваются к дистанцирующим решеткам 6. К одному из торцев корпуса 1 крепится трубная решетка 2, после чего в корпус 1 заводится сварная конструкция из маячковых стержней 8 и дистанцирующих решеток 6, окончания маячковых стержней 8 заводятся в соответствующие отверстия 9 трубной решетки 2 и герметично завариваются в нем. Трубы 4 трубного пучка пропускаются сквозь отверстия 5 дистанцирующих решеток 6 и заводятся окончаниями в установочные отверстия 3 трубной решетки 2, где заделываются и завариваются в соответствии с установленным технологическим процессом. Затем корпус 1 накрывается со второго торца второй трубной решеткой 2, в соответствующие установочные отверстия 3 которой заводятся окончания труб 4 и в соответствующие отверстия 9 заводятся окончания маячковых стержней 8, где соответственно заделываются и завариваются.

В случае больших отклонений указанных параметров (условный диаметр прямолинейного осевого прохода сквозь корпус составляет менее 296,8 мм) маячковые стержни 8 по возможности равномерно размещаются взамен соответствующего количества периферийных труб 4 (=0, Фиг.3) или пропускаются сквозь соответствующие периферийные трубы 4 (=2t, Фиг.4). При этом отверстия 9 в трубных решетках заглушаются, а маячковые стержни привариваются к дистанцирующим решеткам 6 по местам стыка - отверстиям 5 и к трубным решеткам 2 по местам стыка - установочным отверстиям 3 (для =2t - то же, но с проваром охватывающих маячковые стержни 8 труб 4). Остальная последовательность сборки остается неизменной. При этом частично или полностью функцию уменьшившегося зазора 10 (зазор 10 участвует в обеспечении циркуляции теплоносителя) принимают на себя не перекрытые маячковыми стержнями 8 периферийные пазы 7.

С учетом изложенного можно сделать вывод, что заявленный технический результат - исключение необходимости расточки корпуса теплообменного модуля на всю длину перед или в процессе его сборки при больших минусовых допусках трубы по диаметру и значительном отклонении от прямолинейности ее оси - достигнут.

Теплообменный модуль, содержащий корпус, выполненный в виде отрезка трубы с закрепленными на торцах трубными решетками, снабженными установочными отверстиями с заделанными в них окончаниями труб трубного пучка, дистанцирующие решетки с цилиндрическими отверстиями под трубы трубного пучка и усеченно-цилиндрическими периферийными пазами, маячковые стержни, жестко фиксирующие дистанцирующие решетки относительно трубных решеток и корпуса, причем периферийные пазы дистанцирующих решеток выполнены с диаметром, не превышающим диаметр маячковых стержней, отличающийся тем, что диаметр периферийных пазов дистанцирующих решеток сформирован в соответствии с соотношением d_П=d_c-, где d_П - диаметр периферийных пазов дистанцирующих решеток, d_с - диаметр отверстий дистанцирующих решеток под трубы трубного пучка, =0; 2t, где t - толщина стенки труб трубного пучка.