Теплообменник

 

Изобретение относится к теплотехнике. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и рёмонтопригодности . Теплообменник содержит кожух 1 с крышками 2 и 3. В кожухе 1 размещен пучок теплообменных труб 6. Каждый конец труб 6 закреплен в двух трубных досках 7 и 8, снабженных уплотнениями 9 и установленных с зазором относительно друг друга с образованием контрольных полостей 10 и 11. Кожух 1 и крышки 2 и 3 выполнены с выточками под трубные доски 7. .8. Между каждой парой досок 7. 8 установлена обечайка 12 с отверстиями 13, сообщающими контрольные полости 10, 11 с атмосферой. Уплотнения 9 выполнены в виде манжет из упругого Материала. В крышках выполнены ступенчатые отверстия 14 под трубы 6, соосные с отверстиями досок 7, 8. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, . Ж„„1747841 A 1 (5п5 F 28 0 7/10

"1 j09$

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

lw

Ic уплотнения, установленн«ые в выточке фланцев. Пучок теплообменных труб приварен торцами к трубным решеткам, одна иэ которых закреплена жестко; а другая является основанием плавающей головки компенсатора, Недостатком известной конструкции теплообменника является наличие сварных швов в местах закрепления теплообменных труб в трубных решетках, что способствует возникновению коррозии в местах сварки и снижает надежность теплообменника. не исключая контакта охлаждаемой и охлаждающей сред, что недопустимо, Другим недостатком является невозможность очистки теплообменных труб. собранных в пучок. в процессе ремонта, которая из-за наличия сварных соединений с трубными решетками и отводными трубами выполнены неразборными, Целью изобретения является повышение надежности и ремонтопригодности теп(21) 4759993/06 (22) 20,11.89 (46) 15,07.92. Бюл. N 26 (71) Омский филиал Научно-исследовательского института технологии и организации производства двигателей (72) В.Б. Сухинин, Ю.IO. Толстоухов и С. В. Коэача (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1205636, кл. F 28 D 7/00, 1984. (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к теплотехнике.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и ремонтопригодноИзобретение относится к теплотехнике, а частности к конструкциям кожухотрубных

: теплообменников для.охлаждения рабочих жидкостей.

Известны конструкции теплообменников с неподвижными трубными решетками; с жестким кожухом и жестко закрепленными трубными решетками; теплообменники с сальником на плавающей головке, с жестким кожухом и одной жестко закрепленной трубной решеткой.

Общим недостатком известных конструкций является низкая надежность и ремонтопригодность из-эа наличия сварных швов в месте закрепления труб в трубной решетке.

Известна конструкция теплообменников, содержащая кожух и крышки с отводными волостями, соединенные через фланцы, теплообменные прямые трубы, трубные решетки, одна из которых установлена в выточке фланца кожуха, а другая в крышке, сти, Теплообменник содержит кожух 1 с крышками 2 и 3. В кожухе 1 размещен пучок теплообменных труб 6. Каждый конец труб

6 закреплен в двух трубных досках 7 и 8, снабженных уплотнениями 9 и установленных с зазором относительно друг друга с образованием контрольных полостей 10 и

11. Кожух 1 и крышки 2 и 3 выполнены с выточками под трубные доски 7, 8. Между каждой парой досок 7, 8 установлена обечайка 12 с отверстиями 13, сообщающими контрольные полости 10, 11 с атмосферой.

Уплотнения 9 выполнены в виде манжет иэ упругого материала. В крышках выполнены ступенчатые отверстия 14 под трубы 6, соосные с отверстиями досок 7, 8. 3 ил.1747841

20

40

50

55 лообменника. Указанная цель достигается тем, что в теплообмен нике, содержащем соединенные между собой кожух и крышки с отводными полостями, теплообменные прямые трубы, трубные решетки и уплотнения, согласно изобретению, введены дополнительно контрольные полости, торцовые поверхности каждой из которых образованы трубными решетками, одна из которых установлена. в выточке кожуха, а другая — в выточке крышки, а цилиндрические поверхности образованы втулками, установленными между трубными решетками, при этом втулки снабжены отверстиями, соединяющими контрольные полости с атмосферой, уплотнения соединений трубных решеток с теплообменными трубами выполнены в виде саморазжимных манжет, в корпусах крышек содержатся ступенчатые отверстия под теплообменные трубы, соосные с отверстиями в трубных решетках, при этом трубы установлены в этих отверстиях с зазором, обеспечивающим продольное перемещение труб относительно трубных решеток в пределах их температурного расширения, Суть изобретения в том, что предложенная конструкция теплообменника исключает применение сварных швов в месте соединения теплообменных труб с трубными решетками, обеспечивая в тоже время продольные перемещения теплообменных труб относительно трубных решеток, что позволяет осуществить разборку теплообменника, замену и чистку каждой теплообменной трубы в отдельности. а также обеспечивает возможность постоянного контроля за состоянием уплотнительных узлов, что исключает возможность контакта охлаждаемой и охлаждающей сред и. кроме того, обеспечивает компенсацию линейного температурного расширения теплообменных труб, Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемый теплообменник отличается тем, что снабжен контрольными полостями, торцовые поверхности каждой из которых образованы трубными решетками, одна из которых установлена в выточке кожуха, а другая — в выточке крышки, а цилиндрические поверхности образованы втулками, установленными между трубными решетками, при этом втулки снабжены отверстиями, соединяющими контрольные полости с атмосферой, уплотнения соединений трубных решеток с теплообменными трубами и кожухом выполнены в виде саморазжимных манжет, в корпусах крышек содержатся ступенчатые отверстия под теплообменные трубы, соосные с отверстиями в трубных решетках. при этом трубы установлены в этих отверстиях с зазором, обеспечивающим и родольное перемещение труб относительно трубных решеток в пределах их температурного расширения.

Известны теплообменники, в которых установлены дополнительные трубные решетки в виде концентрических или сегментных перегородок, приваренных в межтрубном пространстве теплообменников, изменяющих направление движения теплоносителя так, что наружная поверхность труб омывается преимущественно в поперечном направлении, Эффект от установки дополнительных решеток в известном теплообменнике выражается в оптимизации процесса теплообмена, а эффект от установки дополнительных решеток в совокупности с другими отличительными признаками предлагаемого теплообменника выражается в обеспечении надежности и ремонтопригодности.

На фиг, 1 показан теплообменник; на фиг, 2 — уплотняющая манжета; на фиг. 3— разрез манжеты по А — А.

Теплообменник содержит соединенные между собой кожух 1 и крышки 2 и 3 с отводными полостями 4 и 5, теплообменные прямые трубы 6, трубные доски 7 и 8 и уплотнения 9, при этом теплообменник снабжен контрольными полостями 10 и 11., торцовые поверхности каждой иэ которых образованы трубными досками 7 и 8, одна из которых установлена в выточке кожуха 1. а другая —.в выточке крышки 2 и 3. а цилиндрические поверхности образованы обечайками 12, установленными между трубными досками 7 и 8, при этом обечайки снабжены отверстиями 13, соединяющими контрольные полости с атмосферой; уплотнения соединений трубных досок 7 и 8 с теплообменными трубами 6 и кожухом 1 выполнены в виде саморазжимных манжет, в корпусах крышек 2 и 3 содержатся ступенчатые отверстия 14 под теплообменные трубы 6, соосные с отверстиями в трубных досках 7 и 8. при этом трубы установлены в этих отверстиях с зазором 15, обеспечивающим продольное перемещение труб относительно трубных досок 7 и 8 в пределах их температурного расширения, Теплообменник работает следующим образом, Охлаждающая жидкость протекает в теплообменнике через отводные полости 4 и 5 крышек 2 и 3 (фиг, 1), проходя через теплообменные трубы 6. Одновременно охлаждающая жидкость подается через входные штуцера кожуха 1. Теплообмен осуществляется в результате отвода тепла с

1747841 помощью охлаждающей жидкости от наружной поверхности труб 6. Удлинение труб

6 при их температурном расширении компенсируется за счет имеющихся зазоров 15.

Ремонт осуществляется следующим образом. Снимают крышки 2 и 3 с установленными в них точбными досками 7 и 8 и уплотнениями 9, вынимают теплообменные трубы 6, каждую в отдельности, протягивая их через отверстия в трубных досках 7 и 8 кожуха 1, тем самым освобождая уплотнения. Затем производят чистку теплаобменных труб 6 и кожуха 1. Сборку осуществляют в обратной последовательности, Испытания показали высокую надежность и ремонтопригодность предложенной конструкции и простоту при ее эксплуатации.

Исключение сварных швов в Местах крепления теплообменных труб и трубным решеткам и применение саморазжимных .манжет позволило свободно заменять и очищать теплообменные трубы не применяя при этом специальной технологической оснастки.

Формула изобретения

5 ...Теплообменник, содержащий кожух с крышками и размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, причем каждый конец труб закреплен в двух трубных досках, снабженных уплотнениями и установлейных с

10 зазором относительно друг друга с образованием контрольных полостей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и ремонтопригодности, кожух и каждая крышка выпол15 нены с выточками под трубные доски. а между каждой парой досок установлена дополнительно обечайка с отверстиями, сообщающими контрольйуЮ полость с атмосферой, при этом уплотненйя досок с

20 кожухом и трубами выполнены в виде манжет из упругого материала, а в крышках выполнены ступенчатые отверстия под трубы, соосные с отверстиями досок.

1747841

Составитель В.Сухинин

Редактор В,Трубченко Техред М.Моргентал Корректор М Пожо

Заказ 2490 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Проивводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101