RU166583U1

RU166583U1 - HEAT EXCHANGER "PIPE IN PIPE"

Info

Publication number: RU166583U1
Application number: RU2016102890/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Голованчиков; Светлана Борисовна Воротнева; Леонид Саввич Рева; Михаил Владимирович Топилин; Сергей Алексеевич Брыкин
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-12-10

Abstract

Теплообменник «труба в трубе», состоящий из нескольких последовательно соединенных трубчатых элементов, образованных двумя концентрически расположенными наружными и внутренними трубами, и калачей, соединяющих внутренние трубы, отличающийся тем, что свободные концы каждой внутренней трубы и калача выполнены с резьбой и соединены между собой муфтой с равномерно расположенными на ее боковой поверхности центрирующими упругими пластинами, при этом каждый калач установлен внутри двух частей колена, соединенных с наружными трубами посредствам неразъемных фланцев, причем диаметры этих частей подчиняются соотношению:,где D- внутренний диаметр одной части колена, м;D - внутренний диаметр другой части колена, м,при этом часть колена с меньшим диаметром снабжена на торце, смежном с частью колена большего диаметра, опорным кольцом и съемным фланцем.The pipe-in-pipe heat exchanger, consisting of several series-connected tubular elements formed by two concentrically arranged outer and inner pipes, and tubs connecting the inner pipes, characterized in that the free ends of each inner pipe and kalach are threaded and interconnected by a sleeve with centering elastic plates evenly located on its lateral surface, with each kalach installed inside two parts of the knee connected to the outer pipes in the middle two integral flanges, and the diameters of these parts obey the relation: where D is the inner diameter of one part of the knee, m; D is the inner diameter of the other part of the knee, m, while a part of the knee with a smaller diameter is provided at the end adjacent to the part of the knee of a larger diameter , support ring and removable flange.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к теплообменному оборудованию типа «труба в трубе», которое может найти применение в химической, нефтехимической, машиностроительной, металлургической, атомной, теплоэнергетической, судостроительной, медицинской и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах утилизации тепла дымовых газов и сточных вод.The proposed technical solution relates to heat-exchange equipment of the “pipe in pipe” type, which can be used in chemical, petrochemical, machine-building, metallurgical, nuclear, heat-power, shipbuilding, medical and other industries, as well as in environmental processes for the utilization of flue gas and waste heat water

Известны неразборные конструкции двухтрубных теплообменников типа «труба в трубе», состоящие из наружной и внутренней труб и элементов, соединяющих их между собой в звенья и секции: колена, калачи, фланцы, патрубки, штуцера, металлические каркасы. (Шаповалов Ю.Н., Шеин B.C. Машины и аппараты общехимического назначения: учебное пособие. - Воронеж: Издательство Воронежского университета, 1981, с. 110-111; Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического оборудования. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. том 2. - Калуга, Издательство И. Бочкаревой, с. 675-678 [1]).Known non-collapsible designs of two-pipe heat exchangers of the "pipe in pipe" type, consisting of the outer and inner pipes and elements connecting them together in links and sections: elbows, punctures, flanges, pipes, fittings, metal frames. (Shapovalov Yu.N., Shein BC Machines and apparatuses of general chemical use: a training manual. - Voronezh: Publishing House of Voronezh University, 1981, pp. 110-111; Timonin AS Fundamentals of the design and calculation of chemical-technological equipment. Reference. Publishing House 2nd, revised and additional volume 2. - Kaluga, Publisher I. Bochkareva, pp. 675-678 [1]).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится ограниченная поверхность теплопередачи только линейными отрезками внутренней трубы, так как поверхность колен, соединяющих внутренние трубы между собой, не участвует в теплопередаче.The reasons that impede the achievement of a given technical result include a limited heat transfer surface only by linear segments of the inner pipe, since the surface of the elbows connecting the inner pipes to each other does not participate in heat transfer.

Известен многотрубный разборный теплообменник, включающий последовательно соединенные посредством крайних и промежуточных фланцев с центральными отверстиями с уплотнителями и крепежными элементами калачи, теплообменные элементы типа «труба в трубе» и отводы, при этом крепежные элементы жестко закреплены по периферии промежуточных фланцев и выполнены в виде шпилек с резьбовыми концами, пропущенными в крепежные отверстия крайних фланцев, при этом промежуточные фланцы выполнены составными из корпусов и надетых на их внутренние отверстия обтюрирующих колец, причем обтюрирующие кольца выполнены с отбортовками, а уплотнения со стороны калачей и обтюрирующих колец выполнены торцевыми. Кроме того, теплообменник выполнен в виде батареи, при этом отводы внутренних труб теплообменных элементов выполнены с возможностью фиксированного поворота и контактирования с теплообменными элементами соседних теплообменников (свидетельство на полезную модель РФ №4594, F28D 7/00, 16.07.1997).Known multi-tube collapsible heat exchanger, including sequentially connected by means of extreme and intermediate flanges with central holes with seals and fasteners Kalach, heat-exchange elements of the type "pipe in pipe" and bends, while fasteners are rigidly fixed around the periphery of the intermediate flanges and made in the form of studs with threaded ends passed into the mounting holes of the extreme flanges, while the intermediate flanges are made of composite bodies and worn on their inner holes ment obtyuriruyuschih rings, wherein the ring formed obtyuriruyuschie flare and seal the part kalaches obtyuriruyuschih and end rings are made. In addition, the heat exchanger is made in the form of a battery, while the bends of the internal pipes of the heat exchange elements are made with the possibility of a fixed rotation and contact with the heat exchange elements of adjacent heat exchangers (certificate for utility model of the Russian Federation No. 4594, F28D 7/00, July 16, 1997).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится ограниченность поверхности теплопередачи только линейными участками наружной и внутренней труб, так как поверхность калачей внутренних труб в теплообмене не участвует, что снижает производительность теплообменника.The reasons that impede the achievement of a given technical result include the limited surface of the heat transfer only by linear sections of the outer and inner pipes, since the surface of the inner tubes of the pipes does not participate in the heat transfer, which reduces the performance of the heat exchanger.

Известна разборная конструкция теплообменника «труба в трубе», содержащего наружную трубу с патрубками входа и выхода одного теплоносителя, внутреннюю теплообменную трубу для другого теплоносителя, соединенные между собой разъемно с помощью фланцев и болтового соединения, при этом наружная труба соединена с обоими фланцами неразъемно, внутренняя теплообменная труба с одним из фланцев соединена неразъемно, а другой фланец выполнен съемным, при этом на одном конце внутренней теплообменной трубы соосно с ней закреплена втулка с гильзой, имеющей на наружной поверхности резьбу, на которую для дополнительной герметизации съемного фланца установлена гайка, сам съемный фланец установлен со скользящей посадкой на втулке, а между съемным фланцем и гайкой установлен сальник, причем отношение наружного диаметра втулки и внутреннего диаметра наружной трубы составляетKnown collapsible design of the pipe-in-pipe heat exchanger, comprising an outer pipe with inlet and outlet pipes of one heat carrier, an internal heat exchanger pipe for another heat carrier, interconnected detachably by means of flanges and a bolt connection, while the outer pipe is connected to both flanges inseparably, the inner the heat exchange pipe is permanently connected to one of the flanges, and the other flange is removable, while a sleeve with a sleeve is fixed coaxially with it at one end of the internal heat exchange pipe, having a thread on the outer surface, on which a nut is installed for additional sealing of the removable flange, the removable flange itself is mounted with a sliding fit on the sleeve, and an oil seal is installed between the removable flange and the nut, and the ratio of the outer diameter of the sleeve and the inner diameter of the outer pipe is

где d - наружный диаметр втулки, м;where d is the outer diameter of the sleeve, m;

D - внутренний диаметр наружной трубы, м.D is the inner diameter of the outer pipe, m

(титульный лист описания полезной модели к патенту РФ №154481, F28F 1/100; F28D 7/10 27.08.15).(title page of the description of the utility model to the patent of the Russian Federation No. 154481, F28F 1/100; F28D 7/10 08/27/15).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится неиспользуемая теплопередающая поверхность колен (калачей), соединяющих линейные части этих труб друг с другом в звенья и секции, что уменьшает производительность теплообменника типа «труба в трубе».The reasons that impede the achievement of a given technical result include the unused heat transfer surface of the elbows (felts) connecting the linear parts of these pipes to each other in links and sections, which reduces the performance of the pipe-in-pipe heat exchanger.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявленному объекту и принятому за прототип является конструкция двухтрубного теплообменника, состоящего из нескольких последовательно соединенных трубчатых элементов, образованных двумя концентрически расположенными трубами, при этом один теплоноситель движется по внутренним трубам, другой по кольцевому зазору между внутренними и наружными трубами. Внутренние трубы соединяются калачами, а наружные - патрубками (Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учеб. для вузов. - 14-е изд., стереотипное. - М.: ООО ИД «Альянс», 2008 - С. 331).The closest technical solution for the totality of features to the claimed object and adopted as a prototype is the design of a two-pipe heat exchanger consisting of several consecutively connected tubular elements formed by two concentrically arranged pipes, while one coolant moves along the inner pipes, the other along the annular gap between the inner and outer pipes. The inner pipes are connected by kalacha, and the outer pipes - by pipes (Kasatkin A.G. Basic processes and apparatuses of chemical technology: textbook for high schools. - 14th ed., Stereotyped. - M.: Alliance Publishing House, 2008 - S. 331).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится отсутствие теплопередачи через теплопередающую поверхность калачей, соединяющих внутренние трубы между собой, что снижает производительность известной конструкции теплообменника «труба в трубе».The reasons that impede the achievement of a given technical result include the lack of heat transfer through the heat transfer surface of the streamers connecting the internal pipes to each other, which reduces the performance of the known pipe-in-pipe heat exchanger design.

Техническим результатом является увеличение производительности.The technical result is an increase in productivity.

Поставленный технический результат достигается тем, что теплообменник «труба в трубе», состоящий из нескольких последовательно соединенных трубчатых элементов, образованных двумя концентрически расположенными наружными и внутренними трубами, и калачей, соединяющих внутренние трубы, при этом, свободные концы каждой внутренней трубы и калача выполнены с резьбой и соединены между собой муфтой с равномерно расположенными на ее боковой поверхности центрирующими упругими пластинами, при этом каждый калач установлен внутри двух частей колена, соединенных с наружными трубами посредствам неразъемных фланцев, причем диаметры этих частей подчиняются соотношению:The technical result is achieved by the fact that the heat exchanger "pipe in pipe", consisting of several consecutively connected tubular elements formed by two concentrically arranged outer and inner pipes, and kalach connecting the inner pipe, while the free ends of each inner pipe and kalach made threaded and interconnected by a sleeve with centering elastic plates evenly located on its lateral surface, with each roll mounted inside two parts of ene connected to the outer tube by one-piece flanges, the diameters of these portions satisfy a relation:

где D₁ - внутренний диаметр одной части колена, м;where D ₁ - the inner diameter of one part of the knee, m;

D - внутренний диаметр другой части колена, м,D is the inner diameter of the other part of the knee, m,

при этом часть колена с меньшим диаметром снабжена на торце, смежном с частью колена большего диаметра, опорным кольцом и съемным фланцем.however, a part of the elbow with a smaller diameter is provided at the end adjacent to the elbow part of a larger diameter, a support ring and a removable flange.

Выполнение резьбы на свободных концах каждой внутренней трубы и калача, применение муфты с упругими центрирующими пластинами, равномерно расположенными на ее боковой поверхности, позволяет герметично без перекосов соединять концы внутренней трубы с калачами и симметрично установить внутренние трубы относительно наружных труб, а при необходимости отделять калачи от внутренних труб, что способствует уменьшению времени ремонта, монтажа и демонтажа, а значит, увеличению производительности.Threading at the free ends of each inner pipe and kalach, using a coupling with elastic centering plates evenly spaced on its side surface, allows hermetically connecting the ends of the inner pipe to the kalach and symmetrically installing the inner pipes relative to the outer pipes, and if necessary, separate the kalach from internal pipes, which helps to reduce the time of repair, installation and dismantling, and therefore, increase productivity.

Снабжение каждой наружной трубы неразъемными фланцами и установка на каждой части колена наружной трубы неразъемных фланцев позволяет образовать герметичный кольцевой зазор между коленом и калачом, по которому движется теплоноситель, находящийся в кольцевом зазоре между внутренними и наружными трубами, то есть использовать коленный изгиб калача в качестве теплопередающей поверхности, что увеличивает общую поверхность теплопередачи, а значит, и производительность.The supply of each outer pipe with one-piece flanges and the installation of the one-piece outer pipe on each bend of the pipe allows for the formation of a tight annular gap between the elbow and kalach, along which the coolant moves, located in the annular gap between the inner and outer pipes, that is, use the knee bend of kalach as a heat transfer surface, which increases the overall heat transfer surface, and hence productivity.

Выполнение каждого колена наружной трубы в виде двух частей разного диаметра позволяет при сборке и разборке теплообменника одну часть размещать внутри другой, что упрощает доступ к муфте, соединяющей концы внутренних труб калачами, сокращает время монтажа и демонтажа внутренних и наружных труб и увеличивает основное рабочее время и производительность.The execution of each bend of the outer pipe in the form of two parts of different diameters allows you to place one part inside the other when assembling and disassembling the heat exchanger, which simplifies access to the coupling connecting the ends of the inner pipes with pipes, reduces the time of installation and dismantling of the inner and outer pipes and increases the main working time and performance.

Увеличение верхнего предела соотношения (1) диаметров частей колена, равного 1,33, приводит к увеличению скорости теплоносителя, движущегося в межтрубном пространстве между калачами и коленом, что приводит к снижению скорости теплопередачи, уменьшая тем самым производительности.An increase in the upper limit of the ratio (1) of the diameters of the knee parts equal to 1.33 leads to an increase in the velocity of the coolant moving in the annulus between the cocks and the knee, which leads to a decrease in the heat transfer rate, thereby reducing productivity.

Уменьшение нижнего предела соотношения (1) указанных диаметров равно 1,25, приводит к сложностям перемещения одной части колена с меньшим диаметром внутри другой части колена с большим диаметром, что увеличивает время монтажа и демонтажа калачей и колен с линейных отрезков трубных элементов и снижает основное рабочее время, что приводит к снижению производительности.Reducing the lower limit of the ratio (1) of the indicated diameters is 1.25, which leads to difficulties in moving one part of the elbow with a smaller diameter inside the other part of the elbow with a larger diameter, which increases the time of installation and dismantling of the kalach and elbows from linear sections of pipe elements and reduces the main working time, which leads to reduced productivity.

Снабжение смежных торцов обеих частей колена фланцами, неразъемными на части колена большего диаметра D₁ и разъемными на части колена меньшего диаметра D, и установка на торце этой части колена опорного кольца позволяет быстро разбирать и отделять обе части колена друг от друга и так же быстро и герметично соединять их друг с другом, что уменьшает время монтажа и демонтажа колена и калача, их соединения и отсоединения от внутренней и наружной труб, увеличивает основное рабочее время, повышая производительность теплообменника в целом.The supply of the adjacent ends of both parts of the knee with flanges, one-piece on the part of the knee with a larger diameter D ₁ and detachable on the part of the knee with a smaller diameter D, and the installation of a support ring at the end of this part of the knee allows you to quickly disassemble and separate both parts of the knee from each other and just as quickly and tightly connect them to each other, which reduces the time of installation and dismantling of the knee and kalach, their connection and disconnection from the inner and outer pipes, increases the main working time, increasing the performance of the heat exchanger as a whole.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой конструкции теплообменника типа «труба в трубе» в сборке; на фиг. 2 - вид А на фланцевое соединение частей колена с внутренними диаметрами D и D₁. На фиг. 3 - вид Б на резьбовое соединение свободного конца внутренней трубы и калача муфтой, на боковой поверхности которой равномерно расположены упругие центрирующие пластины.In FIG. 1 presents a diagram of the proposed design of the heat exchanger type "pipe in pipe" in the assembly; in FIG. 2 - view A of the flange connection of the elbow parts with inner diameters D and D ₁ . In FIG. 3 is a view B of a threaded connection of the free end of the inner pipe and the clawing sleeve, on the lateral surface of which the elastic centering plates are uniformly located.

Теплообменник типа «труба в трубе» состоит из наружной трубы 1 с внутренним диаметром D и внутренней трубы 2 с наружным диаметром d, соосно установленной внутри наружной трубы 1. Наружная труба 1 имеет патрубок 3 для ввода одного теплоносителя в межтрубное пространство. На концах наружной трубы 1 установлены неразъемные фланцы 4 и 5. У патрубка входа 6 второго теплоносителя во внутреннюю трубу 2 установлен неразъемный фланец 7 для болтового соединения с фланцем 4 наружной трубы 1.The pipe-in-pipe heat exchanger consists of an outer pipe 1 with an inner diameter D and an inner pipe 2 with an outer diameter d coaxially mounted inside the outer pipe 1. The outer pipe 1 has a pipe 3 for introducing one coolant into the annulus. At the ends of the outer pipe 1, one-piece flanges 4 and 5 are installed. At the nozzle of the inlet 6 of the second coolant in the inner pipe 2, a one-piece flange 7 is installed for bolting to the flange 4 of the outer pipe 1.

Верхняя и нижняя внутренние трубы 2 имеют на свободных концах резьбу 8 для герметичного соединения концов внутренних труб 2 с концами калача 9 с помощью резьбовых соединений 8 и 10 установлены муфты 11. Соединения верхней и нижней внутренних труб 2 с калачом 9, так же имеющим на свободных концах резьбу 10 с наружным диаметром d, равным наружному диаметру d внутренней трубы 2.The upper and lower inner pipes 2 have threads 8 at their free ends for hermetically connecting the ends of the inner pipes 2 to the ends of the kalach 9 with the help of threaded connections 8 and 10, couplings 11 are installed. Connections of the upper and lower inner pipes 2 with the kalach 9, also having free the ends of the thread 10 with an outer diameter d equal to the outer diameter d of the inner pipe 2.

На боковых стенках муфты 11 равномерно по окружности прикреплены упругие центрирующие пластины 12, предупреждающие консольное провисание внутренних труб 2 и смещение их относительно общей оси с наружными трубами 1.On the side walls of the clutch 11, elastic centering plates 12 are uniformly attached around the circumference, preventing cantilever sagging of the inner pipes 2 and their displacement relative to the common axis with the outer pipes 1.

Для подачи теплоносителя из межтрубного пространства наружной 1 и внутренней трубы 2 верхней секции в нижнюю устанавливают разъемное колено, состоящее из двух частей: части 13 с внутренним диаметром D₁, большим внутреннего диаметра D наружной трубы 1, и части 14 с внутренним диаметром D, равным внутреннему диаметру наружной трубы 1, при этом соотношение диаметров D₁ и D подчиняется условию (1). На концах части 13 колена закреплены неразъемные фланцы 15 и 16. Фланец 15 предназначен для болтового соединения с фланцем 5. На нижней части 14 колена на верхнем его торце закреплено опорное кольцо 17 и съемный фланец 18 для присоединения с помощью болтов и уплотнения прокладками 19 и 20 с неразъемным фланцем 16 части 13 колена. В нижней секции на наружной трубе 1 и части 14 колена установлены неразъемные фланцы 21 и 22 для герметизации с помощью болтового соединения наружной трубы 1 и части 14 колена.To supply the coolant from the annulus of the outer 1 and inner pipe 2 of the upper section to the lower, a split elbow is installed, consisting of two parts: part 13 with an inner diameter D ₁ greater than the inner diameter D of the outer pipe 1, and part 14 with an inner diameter D equal to the inner diameter of the outer pipe 1, while the ratio of the diameters D ₁ and D obeys condition (1). At the ends of the elbow part 13, one-piece flanges 15 and 16 are fixed. The flange 15 is designed for bolting to the flange 5. On the lower part of the elbow 14, a support ring 17 and a removable flange 18 are fixed for bolting and sealing with gaskets 19 and 20 with integral flange 16 of part 13 of the elbow. In the lower section, on the outer pipe 1 and elbow part 14, one-piece flanges 21 and 22 are installed for sealing by means of a bolt connection of the outer pipe 1 and elbow part 14.

Сборка предлагаемой конструкции теплообменника типа «труба в трубе» осуществляется следующим образом.Assembly of the proposed design of the heat exchanger type "pipe in pipe" is as follows.

Наружную трубу 1 одевают на внутреннюю трубу 2, продвигая ее слева направо до упора с неразъемным фланцем 4, на который предварительно установлена прокладка, и герметизируют фланцы 4 и 7 с помощью болтового соединения.The outer pipe 1 is put on the inner pipe 2, pushing it from left to right until it stops with an integral flange 4, on which the gasket is pre-installed, and the flanges 4 and 7 are sealed with a bolted connection.

Навинчивают на резьбу 8 муфту 11, центруя с помощью упругих центрирующих стержней 12 внутреннюю трубу 2 ассиметрично с наружной трубой 1.Screw the sleeve 11 onto the thread 8, centering the inner pipe 2 asymmetrically with the outer pipe 1 using elastic centering rods 12.

Одевают обе части 13 и 14 колен на калач 9, опускают верхнюю часть 13 колена на нижнюю часть 14 колена и свинчивают с помощью муфты 11 конец верхней трубы 2 с верхним концом калача 9. Поднимают верхнюю часть 13 колена и герметично соединяют между собой неразъемные фланцы 5 и 15 с помощью болтового соединения.We put both parts 13 and 14 of the knees on the roll 9, lower the upper part 13 of the knee onto the lower part 14 of the knee and screw the end of the upper pipe 2 with the upper end of the roll 9 using the sleeve 11. Raise the upper part 13 of the knee and tightly connect the integral flanges 5 and 15 using a bolted connection.

Поднимают нижнюю часть 14 колена, вдвигая его внутрь верхней части 13 колена, присоединяют к внутренней трубе 2 нижней секции муфтой 11 нижнюю часть 9 колена и герметично свинчивают муфтой 11 концы внутренней трубы 2 нижней секции с нижней частью 9 калача. Опускают нижнюю часть 14 колена и с помощью болтовых соединений соединяют герметично неразъемные фланцы 21 и 22.Raise the lower part of the elbow 14, pushing it inside the upper part 13 of the elbow, attach the lower part of the elbow 9 to the inner pipe 2 of the lower section with the sleeve 11 and tightly screw the ends of the inner pipe 2 of the lower section with the lower part 9 of the kalach to the pipe 11. Lower the lower part 14 of the knee and, using bolted connections, connect the hermetically sealed one-piece flanges 21 and 22.

Поднимают вверх съемный фланец 18 до упора с опорным кольцом 17 и неразъемным фланцем 16, герметизируют с помощью болтового соединения верхнюю 13 и нижнюю 14 части колен, предварительно установив прокладки 19 и 20.Raise the removable flange 18 up to the stop with the support ring 17 and the integral flange 16, seal the upper 13 and lower 14 parts of the elbows with a bolt connection, pre-installing gaskets 19 and 20.

Разборку с отделением верхней секции от нижней можно производить следующим образом. Отвинчивают гайки болтового соединения, опускают съемный фланец 18 вниз вместе с прокладками 19 и 20. Отвинчивают гайки болтового соединения с неразъемных фланцев 5 и 15 и опускают верхнюю часть 13 колена вниз, продвигая его вдоль нижней части 14 колена. Отвинчивают муфту 11 по резьбе 8, сдвигая муфту 11 влево и снимая ее с резьбы 10 верхней части 9 колена. Отвинчивают гайки болтового соединения с неразъемных фланцев 21 и 22. Поднимают нижнюю часть 14 колена, вдоль верхней части 13 колена с его внешней стороны отвинчивают муфту 11, сдвигая ее по резьбе 8 влево и освобождая резьбу 10 на калаче 9.Dismantling with separation of the upper section from the bottom can be done as follows. Unscrew the nuts of the bolted connection, lower the removable flange 18 down together with the gaskets 19 and 20. Unscrew the nuts of the bolted connection from the integral flanges 5 and 15 and lower the upper part 13 of the knee down, moving it along the lower part 14 of the knee. Unscrew the clutch 11 along the thread 8, shifting the clutch 11 to the left and removing it from the thread 10 of the upper part 9 of the elbow. Unscrew the bolt nuts from the integral flanges 21 and 22. Raise the lower part of the knee 14, along the upper part of the knee 13 unscrew the sleeve 11 from its outside, moving it along the thread 8 to the left and freeing the thread 10 on the roll 9.

Убирают обе части 13 и 14 колен с находящимся внутри них калачом 9 в сторону и вынимают калач 9 из обеих частей 13 и 14 колен. Снимают верхнюю и нижнюю наружные трубы 1 с внутренних труб 2, освобождают тем самым внешние теплопередающие поверхности внутренних труб 2 для очистки от накипи, сажи солевого камня и других термических отложений. То же можно сделать и для внешней теплопередающей поверхности калача 9. После очистки теплопередающих поверхностей внутренних труб 2 и калача 9 сборка производится в вышеописанном порядке.Both parts 13 and 14 of the knees are removed with the kalach 9 inside them to the side and the kalach 9 is removed from both parts 13 and 14 of the knees. The upper and lower outer tubes 1 are removed from the inner tubes 2, thereby exterminating the external heat transfer surfaces of the inner tubes 2 for descaling, soot, salt stone and other thermal deposits. The same can be done for the external heat transfer surface of the kalach 9. After cleaning the heat transfer surfaces of the inner pipes 2 and kalach 9, the assembly is carried out in the above manner.

Работа теплообменника типа «труба в трубе» предлагаемой конструкции происходит следующим образом.The operation of the heat exchanger type "pipe in pipe" of the proposed design is as follows.

По патрубку 6 подается один теплоноситель во внутреннюю трубу 2 верхней секции, который по внутренней части 9 калача перетекает во внутреннюю трубу 2 нижележащей секции, что позволяет увеличить поверхность теплопередачи на величину поверхности калача 9. По патрубку 3 подают в межтрубное пространство наружной 1 и внутренней 2 трубы второй теплоноситель, который по межтрубному пространству обеих частей 13 и 14 колен и калача 9 перетекает в межтрубное пространство наружной 1 и внутренней 2 труб нижней секции, что позволяет вовлечь в теплопередачу оба теплоносителя в калаче 9 и обеих частей 13 и 14 колен.One coolant is supplied through the pipe 6 to the inner pipe 2 of the upper section, which flows through the inner part 9 of the kalach to the inner pipe 2 of the underlying section, which allows you to increase the heat transfer surface by the size of the surface of the kalach 9. The pipe 3 is fed into the annular space of the outer 1 and inner 2 the second heat carrier, which flows through the annular space of both parts 13 and 14 of the elbows and kalach 9 into the annular space of the outer 1 and inner 2 pipes of the lower section, which makes it possible to engage in heat transfer both heat carriers in the stream 9 and both parts of the elbows 13 and 14.

При стандартной длине линейной части труб 6 м длине калача 9, которая составляет примерно 0,9 м (1, с 675), поверхность теплопередачи за счет поверхности калача увеличивается на 15%.With the standard length of the linear part of the pipes 6 m, the length of kalach 9, which is approximately 0.9 m (1, from 675), the heat transfer surface due to the surface of the kalach increases by 15%.

Кроме того, предлагаемая конструкция теплообменника типа «труба в трубе» разборная, причем разбирать и затем собирать можно части 13 и 14 колена и калачи 9 любой секции, не затрагивая звенья других секций, что позволяет производить индивидуальный ремонт линейных участков наружной 1 и внутренней 2 труб и их калачей 9 и колен 13 и 14, герметизировать резьбовые соединения 8 и 10 и фланцевые соединения 5 и 15, 21 и 22, 16 и 18 соответственно при затяжке муфты 11 и гаек болтовых соединений.In addition, the proposed design of the pipe-in-pipe type heat exchanger is collapsible, and it is possible to disassemble and then assemble parts 13 and 14 of the elbow and barrels 9 of any section without affecting the links of other sections, which allows individual repair of linear sections of the outer 1 and inner 2 pipes and their rolls 9 and elbows 13 and 14, seal the threaded connections 8 and 10 and the flange connections 5 and 15, 21 and 22, 16 and 18, respectively, when tightening the coupling 11 and the nuts of the bolted joints.

Таким образом предлагаемая конструкция теплообменника типа «труба в трубе» позволяет увеличить поверхность теплопередачи на 15% за счет вовлечения в теплообмен поверхность калача 9, производить сборку и разборку с отделением внутренней трубы 2 от внешней трубы 1 и калача 9 от верхней 13 и нижней 14 части колен, что упрощает и уменьшает время очистки теплопередающих поверхностей внутренней трубы 2 и калача 9, увеличивает рабочее время теплопередачи и способствует возрастанию производительности в целом.Thus, the proposed design of the pipe-in-pipe type heat exchanger makes it possible to increase the heat transfer surface by 15% by involving the surface of the kalach 9 in the heat transfer, to assemble and disassemble the inner pipe 2 from the outer pipe 1 and the kalach 9 from the upper 13 and lower 14 parts elbows, which simplifies and reduces the cleaning time of the heat transfer surfaces of the inner pipe 2 and kalach 9, increases the working time of heat transfer and contributes to an increase in productivity as a whole.

Claims

The pipe-in-pipe heat exchanger, consisting of several series-connected tubular elements formed by two concentrically arranged outer and inner pipes, and tubs connecting the inner pipes, characterized in that the free ends of each inner pipe and kalach are threaded and interconnected by a sleeve with centering elastic plates evenly located on its lateral surface, with each kalach installed inside two parts of the knee connected to the outer pipes in the middle tvam one-piece flange, the diameters of these parts are subject to the relation:

,

where D ₁ - the inner diameter of one part of the knee, m;

D is the inner diameter of the other part of the knee, m,

however, a part of the elbow with a smaller diameter is provided at the end adjacent to the elbow part of a larger diameter, a support ring and a removable flange.