RU172248U1 - Shell-and-tube heat exchanger with a composite tube sheet - Google Patents

Shell-and-tube heat exchanger with a composite tube sheet Download PDF

Info

Publication number
RU172248U1
RU172248U1 RU2016112539U RU2016112539U RU172248U1 RU 172248 U1 RU172248 U1 RU 172248U1 RU 2016112539 U RU2016112539 U RU 2016112539U RU 2016112539 U RU2016112539 U RU 2016112539U RU 172248 U1 RU172248 U1 RU 172248U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tube
composite material
heat exchanger
shell
tube sheet
Prior art date
Application number
RU2016112539U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Леонидович Грохольский
Original Assignee
Дмитрий Леонидович Грохольский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Леонидович Грохольский filed Critical Дмитрий Леонидович Грохольский
Priority to RU2016112539U priority Critical patent/RU172248U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU172248U1 publication Critical patent/RU172248U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D3/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к теплообменникам, и может быть использована в различных отраслях народного хозяйства.Целью заявляемой полезной модели является достижение такого технического результата, как повышение технологичности изготовления трубного пучка и сборки готового изделия.Поставленная цель достигается следующим образом: кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала, состоящий из внешнего кожуха в виде металлической трубы и вставленного в него пучка теплообменных трубок меньшего диаметра, закрепленных внутри кожуха с помощью трубной решетки, где теплообменные трубки стянуты в плотный трубный пучок с помощью цилиндрической трубной решетки из композитного материала на полимерной основе, которая свободно установлена в кожух с зазором.Заявляемый теплообменный аппарат является надежным и несложным в изготовлении устройством, позволяющим обеспечить гарантированный на перед заданный процесс теплообмена, чем обеспечивается широкий спектр его применения.The claimed utility model relates to a power system, namely heat exchangers, and can be used in various sectors of the economy. The purpose of the claimed utility model is to achieve such a technical result as improving the manufacturability of the tube bundle and assembling the finished product. The goal is achieved as follows: shell-and-tube a heat exchanger with a tube sheet made of composite material, consisting of an external casing in the form of a metal pipe and a bundle inserted into it smaller heat exchange tubes fixed inside the casing using a tube sheet, where the heat exchange tubes are pulled together in a tight tube bundle using a polymer-based composite tube tube, which is freely installed in the casing with a gap. The inventive heat exchanger is reliable and uncomplicated to manufacture a device that allows you to ensure guaranteed on a predetermined heat transfer process, which ensures a wide range of its application.

Description

Заявляемая полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к теплообменникам, и может быть использована в различных отраслях народного хозяйства.The inventive utility model relates to a power system, namely to heat exchangers, and can be used in various sectors of the economy.

Известен способ изготовления трубной доски теплообменника (авторское свидетельство SU 1219243, опубл. 16.05.1983), из которого известна трубная решетка с закреплением концов теплообменных труб при помощи сплава на основе меди, залитого в форму.A known method of manufacturing a tube plate of a heat exchanger (copyright certificate SU 1219243, publ. 05.16.1983), of which a tube sheet is known with fastening the ends of the heat exchanger tubes using a copper-based alloy cast in a mold.

Недостатком известного решения является низкая технологичность изготовления трубного пучка и сборки готового изделия.A disadvantage of the known solution is the low manufacturability of the tube bundle and the assembly of the finished product.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ изготовления трубных решеток кожухотрубных теплообменников (авторское свидетельство SU 145599, заявлено 28.02.1961), из которого также известна трубная решетка с закреплением концов теплообменных труб при помощи сплава пластмассы на основе эпоксидных смол, залитого в форму, имеющую конфигурацию решетки.Closest to the claimed solution is a method of manufacturing tube sheets of shell-and-tube heat exchangers (copyright certificate SU 145599, claimed 02.28.1961), from which a tube sheet with fixing the ends of heat-exchange pipes using an alloy of plastic based on epoxy resins filled in a mold having a configuration is also known lattice.

К основному недостатку известного технического решения также можно отнести низкую технологичность изготовления трубного пучка и сборки готового изделия.The main disadvantage of the known technical solutions can also be attributed to the low manufacturability of manufacturing a tube bundle and assembly of the finished product.

Целью заявляемой полезной модели является устранение указанного недостатка для достижения такого технического результата, как повышение технологичности изготовления трубного пучка и сборки готового изделия.The purpose of the claimed utility model is to eliminate this drawback to achieve such a technical result as improving the manufacturability of the tube bundle and the assembly of the finished product.

Поставленная цель достигается следующим образом: кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала, состоящий из внешнего кожуха в виде металлической трубы и вставленного в него пучка теплообменных трубок меньшего диаметра, закрепленных внутри кожуха с помощью трубной решетки, где теплообменные трубки стянуты в плотный трубный пучок с помощью цилиндрической трубной решетки из композитного материала на полимерной основе, которая свободно установлена в кожух с зазором.This goal is achieved as follows: a shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material, consisting of an outer casing in the form of a metal pipe and a bundle of heat-exchange tubes of a smaller diameter inserted into it, fixed inside the casing with a tube sheet, where the heat-exchange tubes are pulled into a dense tube bundle using a cylindrical tube sheet made of a composite material on a polymer basis, which is freely installed in the casing with a gap.

Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала, в частности, может характеризоваться тем, что трубный пучок с трубными решетками из композитного материала на полимерной основе вставлен в корпус с зазором 0.05-2.0 мм.A shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material, in particular, can be characterized in that a tube bundle with tube sheets made of a polymer-based composite material is inserted into the housing with a gap of 0.05-2.0 mm.

Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала, в частности, может характеризоваться тем, что основой композитного материала является эпоксидная смола с отвердителем.A shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of a composite material, in particular, can be characterized in that the basis of the composite material is an epoxy resin with a hardener.

Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала, в частности, может характеризоваться тем, что в качестве наполнителя композитного материала использована углеродистая сталь.A shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material, in particular, can be characterized in that carbon steel is used as the filler of the composite material.

Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала, в частности, может характеризоваться тем, что в качестве наполнителя композитного материала использован титан.A shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of a composite material, in particular, can be characterized in that titanium is used as the filler of the composite material.

Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала, в частности, может характеризоваться тем, что в качестве наполнителя композитного материала использована медь.A shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of a composite material, in particular, can be characterized in that copper is used as the filler of the composite material.

Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала, в частности, может характеризоваться тем, что теплообменные решетки вставлены в кожух с двух сторон, с входного и выходного концов.A shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material, in particular, can be characterized by the fact that the heat-exchange lattices are inserted into the casing from two sides, from the input and output ends.

На Фиг. 1 изображен общий вид кожухотрубного теплообменного аппарата с трубной решеткой из композитного материала, на Фиг. 2 показан фрагмент пучка теплообменных трубок с трубной решеткой целиком из композитного материала на основе эпоксидной смолы, на Фиг. 3 показан разрез теплообменного аппарата с пучком теплообменных трубок и трубными решетками с обоих концов кожуха, где цифрами обозначены:In FIG. 1 shows a general view of a shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material, FIG. 2 shows a fragment of a tube heat exchanger tube bundle made entirely of epoxy resin composite material, FIG. 3 shows a section through a heat exchanger with a bundle of heat exchange tubes and tube sheets at both ends of the casing, where the numbers indicate:

1. Кожух.1. The casing.

2. Подводы и отводы для присоединения к внешней системе.2. Approaches and outlets for connection to an external system.

3. Подводы и отводы рабочей среды.3. Inlets and outlets of the working environment.

4. Пучок теплообменных трубок в трубной решетке.4. A bunch of heat transfer tubes in the tube sheet.

5. Гофрированная теплообменная трубка.5. Corrugated heat transfer tube.

6. Трубная решетка из полимерного композитного материала.6. Tube grate made of polymer composite material.

7. Цилиндрическая поверхность трубной решетки.7. The cylindrical surface of the tube sheet.

8. Зазор между трубной решеткой и внутренней поверхностью кожуха.8. The gap between the tube sheet and the inner surface of the casing.

Представленный на фигурах кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала устроен следующим образом.Presented on the figures shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material is arranged as follows.

В кожух 1 устанавливаются теплообменные трубы 4, закрепленные в трубную решетку 6, представляющую собой цилиндрическую поверхность 7. Кожух 1 также содержит подводы и отводы для присоединения к внешней системе 2 и подводы и отводы рабочей среды 3.Heat exchanger pipes 4 are installed in the casing 1, which are fixed in the tube sheet 6, which is a cylindrical surface 7. The casing 1 also contains inlets and outlets for connection to the external system 2 and inlets and outlets of the working medium 3.

Заявляемый кожухотрубный теплообменный аппарат может быть изготовлен путем установки гофрированных теплообменных трубок 5 внутрь трубной решетки из полимерного композитного материала 6. При этом основой композитного материала может являться эпоксидная смола с отвердителем, а в качестве наполнителя использоваться углеродистая сталь, либо титан, либо медь. Набранный пучок теплообменных труб в трубной решетке 4 устанавливается внутрь кожуха 1. При этом зазор между трубной решеткой и внутренней поверхностью кожуха может составлять 0,05-2,0 мм, а с целью увеличения надежности удержания конструкции пучка трубок решетки могут быть вставлены в кожух с двух сторон, с входного и выходного концов.The inventive shell-and-tube heat exchanger can be manufactured by installing corrugated heat transfer tubes 5 inside the tube sheet from a polymer composite material 6. The base of the composite material can be epoxy resin with a hardener, and carbon steel, either titanium, or copper can be used as a filler. The collected bundle of heat-exchange tubes in the tube sheet 4 is installed inside the casing 1. In this case, the gap between the tube sheet and the inner surface of the casing can be 0.05-2.0 mm, and in order to increase the reliability of holding the structure of the tube bundle structure, the lattice can be inserted into the casing with two sides, from the input and output ends.

Процесс разборки готового изделия аналогичен сборочному процессу и проходит в обратном порядке. В качестве смазочного материала, для облегчения процесса извлечения трубной решетки 6, внешняя цилиндрическая поверхность 7 может быть смазана гелеобразной субстанцией. Трубная решетка 6 также позволяет производить многократный процесс установки-выемки теплообменных трубок 5. Таким образом, в результате необходимости чистки или замены какого-либо из элементов конструкции, данную операцию можно произвести без необходимости замены всей конструкции в целом.The process of disassembling the finished product is similar to the assembly process and proceeds in the reverse order. As a lubricant, to facilitate the extraction of the tube sheet 6, the outer cylindrical surface 7 can be lubricated with a gel-like substance. The tube sheet 6 also allows for a multiple installation-removal process of the heat exchange tubes 5. Thus, as a result of the need to clean or replace any of the structural elements, this operation can be performed without the need to replace the entire structure as a whole.

Представленный на фигурах кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решеткой из композитного материала действует следующим образом.Represented in the figures shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material operates as follows.

Текучая рабочая среда вводится непосредственно в пучок 4 гофрированных труб 5 через подводы и отводы 3. Одновременно через подводы и отводы 2 подается вторая среда (жидкость или газ), которая в процессе взаимодействия с поверхностью гофрированных трубок 5 отдает или забирает часть тепловой энергии (в зависимости от поставленных задач) до процесса установления теплового равновесия.A fluid working medium is injected directly into the bundle 4 of corrugated pipes 5 through inlets and outlets 3. At the same time, a second medium (liquid or gas) is supplied through inlets and outlets 2, which, when interacting with the surface of the corrugated tubes 5, gives off or takes away part of the thermal energy (depending from objectives) to the process of establishing thermal equilibrium.

Применение цилиндрической трубной решетки, свободно устанавливаемой в кожух, позволяет достичь заявляемого технического результата, а именно повышения технологичности изготовления, а также повышения технологичности изготовления трубного пучка и сборки готового изделия.The use of a cylindrical tube sheet freely installed in the casing allows one to achieve the claimed technical result, namely, to increase the manufacturability of manufacture, as well as to increase the manufacturability of the tube bundle and assembly of the finished product.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Заявляемый теплообменный аппарат является надежным и несложным в изготовлении устройством, позволяющим обеспечить гарантированный на перед заданный процесс теплообмена, чем обеспечивается широкий спектр его применения.The inventive heat exchanger is a reliable and easy to manufacture device that allows you to ensure guaranteed on a predetermined heat transfer process, which ensures a wide range of its application.

Claims (7)

1. Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решёткой из композитного материала, состоящий из внешнего кожуха в виде металлической трубы и вставленного в него пучка теплообменных трубок меньшего диаметра, закреплённых внутри кожуха с помощью трубной решётки, отличающийся тем, что теплообменные трубки стянуты в плотный трубный пучок с помощью цилиндрической трубной решётки из композитного материала на полимерной основе, которая свободно установлена в кожух с зазором.1. Shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material, consisting of an outer casing in the form of a metal pipe and a bundle of heat-exchange tubes of a smaller diameter inserted into it, fixed inside the case with a tube sheet, characterized in that the heat exchange tubes are pulled into a dense tube bundle with using a cylindrical tube sheet made of a composite material on a polymer basis, which is freely installed in the casing with a gap. 2. Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решёткой из композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что трубный пучок с трубными решётками из композитного материала на полимерной основе вставлен в корпус с зазором 0.05-2.0 мм.2. Shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material according to claim 1, characterized in that the tube bundle with tube sheets made of composite material on a polymer basis is inserted into the housing with a gap of 0.05-2.0 mm. 3. Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решёткой из композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что основой композитного материала является эпоксидная смола с отвердителем.3. Shell and tube heat exchanger with a tube sheet of composite material according to claim 1, characterized in that the basis of the composite material is epoxy resin with a hardener. 4. Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решёткой из композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя композитного материала использована углеродистая сталь.4. Shell and tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material according to claim 1, characterized in that carbon steel is used as a filler of the composite material. 5. Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решёткой из композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя композитного материала использован титан.5. Shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of a composite material according to claim 1, characterized in that titanium is used as a filler of the composite material. 6. Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решёткой из композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя композитного материала использована медь.6. Shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of a composite material according to claim 1, characterized in that copper is used as a filler of the composite material. 7. Кожухотрубный теплообменный аппарат с трубной решёткой из композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что теплообменные решётки вставлены в кожух с двух сторон, с входного и выходного концов.7. Shell-and-tube heat exchanger with a tube sheet made of composite material according to claim 1, characterized in that the heat-exchange bars are inserted into the casing from two sides, from the input and output ends.
RU2016112539U 2016-04-04 2016-04-04 Shell-and-tube heat exchanger with a composite tube sheet RU172248U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112539U RU172248U1 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Shell-and-tube heat exchanger with a composite tube sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112539U RU172248U1 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Shell-and-tube heat exchanger with a composite tube sheet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU172248U1 true RU172248U1 (en) 2017-07-03

Family

ID=59310152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016112539U RU172248U1 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Shell-and-tube heat exchanger with a composite tube sheet

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU172248U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU145599A1 (en) * 1961-02-28 1961-11-30 В.А. Войтович Method of manufacturing tube sheets of shell-and-tube heat exchangers
SU851079A1 (en) * 1979-09-18 1981-07-30 Предприятие П/Я Р-6273 Shell-and-tube heat exchanger
SU1219243A1 (en) * 1983-05-16 1986-03-23 Проектно-Конструкторский Технологический Экспериментальный Институт Машиностроения Method of producing tube wall of heat-exchanger
WO2015132468A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-11 Uponor Infra Oy Heat exchanger for low temperatures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU145599A1 (en) * 1961-02-28 1961-11-30 В.А. Войтович Method of manufacturing tube sheets of shell-and-tube heat exchangers
SU851079A1 (en) * 1979-09-18 1981-07-30 Предприятие П/Я Р-6273 Shell-and-tube heat exchanger
SU1219243A1 (en) * 1983-05-16 1986-03-23 Проектно-Конструкторский Технологический Экспериментальный Институт Машиностроения Method of producing tube wall of heat-exchanger
WO2015132468A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-11 Uponor Infra Oy Heat exchanger for low temperatures

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204007233U (en) The U-shaped pipe heat exchanger of a kind of continuous helical deflecting plate
EA201401208A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING A TUBE GRID AND A HEAT EXCHANGER UNIT FOR A BASIN REACTOR OR A BASIN CAPACITOR AND A CONTRIBUTING TUBE GRID AND HEAT TRANSFER UNIT
RU2543094C1 (en) Tube and shell heat exchanger
RU172248U1 (en) Shell-and-tube heat exchanger with a composite tube sheet
CN204255159U (en) Heat exchange unit flat tube configuration
CN201401987Y (en) Heat exchanger and solar water heater equipped with same
CN204461168U (en) Reassembling type shelltube heat exchanger
CN207963576U (en) A kind of high efficiency plate heat exchanger
CN203163554U (en) Tube type heat exchanger for production of barium carbonate
ES2399133R1 (en) HEAT EXCHANGER, DOMESTIC APPLIANCE, METHOD FOR MANUFACTURING A HEAT EXCHANGER, AND METHOD FOR INSTALLING A HEAT EXCHANGER
JP6563455B2 (en) Heat exchanger
RU2620464C1 (en) Heat exchanger tube-sheet
RU138131U1 (en) SMOKE GAS COOLING DEVICE
RU2011124641A (en) PRESS FOR OIL WATER
CN204313678U (en) A kind of cooler core subgroup peculiar to vessel
RU133597U1 (en) TWO PHASE THERMOSIPHONE
RU2493523C2 (en) Manufacturing method of metal heat exchanger of room heating system
RU2493524C2 (en) Metal heat exchanger of room heating system
RU2139476C1 (en) Heating radiator
CN104034091A (en) Heat exchanger for semicircular U-shaped corrugated pipe
CN105241280A (en) Pipe type heat exchanger
CN205482465U (en) Fixed tube sheet heat exchanger
CN202269031U (en) Heating plate
RU161736U1 (en) STEAM GENERATOR
WO2016064286A1 (en) Tubular heat exchanger type gas-gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190405