RU2578936C1 - Crosswise baffle for spacing apart of tube shell tubes - Google Patents

Crosswise baffle for spacing apart of tube shell tubes Download PDF

Info

Publication number
RU2578936C1
RU2578936C1 RU2014145129/06A RU2014145129A RU2578936C1 RU 2578936 C1 RU2578936 C1 RU 2578936C1 RU 2014145129/06 A RU2014145129/06 A RU 2014145129/06A RU 2014145129 A RU2014145129 A RU 2014145129A RU 2578936 C1 RU2578936 C1 RU 2578936C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plates
slots
sleeve
tubes
bushings
Prior art date
Application number
RU2014145129/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Геннадьевич Панасик
Original Assignee
ИНФРА ИксТиЭл ТЕКНОЛОДЖИ ЛИМИТЕД
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 ИНФРА ИксТиЭл ТЕКНОЛОДЖИ ЛИМИТЕД filed Critical ИНФРА ИксТиЭл ТЕКНОЛОДЖИ ЛИМИТЕД
Priority to RU2014145129/06A priority Critical patent/RU2578936C1/en
Priority to PCT/RU2015/000747 priority patent/WO2016076758A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578936C1 publication Critical patent/RU2578936C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0135—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening
    • F28F9/0136—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening formed by intersecting strips
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00—Reactor types
    • G21C1/04—Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/14—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor
    • G21C1/16—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor
    • G21C1/18—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor coolant being pressurised
    • G21C1/20—Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated moderator being substantially not pressurised, e.g. swimming-pool reactor moderator and coolant being different or separated, e.g. sodium-graphite reactor, sodium-heavy water reactor or organic coolant-heavy water reactor coolant being pressurised moderator being liquid, e.g. pressure-tube reactor
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/34—Spacer grids
    • G21C3/352—Spacer grids formed of assembled intersecting strips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2240/00—Spacing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/14—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: claimed baffle comprises top and bottom plates 1 and 2, cylindrical sleeves 3 and a peripheral ring 4. Every plate 1 and 2 has slots and ledges 6 alternating on one side of the plate. The slots and ledges 6 of the top plates 1 are located at the bottom side of the plate 1 while the slots or ledges 6 of the bottom plate 2 are arranged at their top sides. The wall of every sleeve 3 has two lengthwise diametrically opposite cut-outs from both ends of the sleeve 3. The diameter of location of the top end cut-outs in the sleeve 3 is perpendicular to that of the bottom end cut-outs. The top plates 1 are fitted in the sleeve top end cut-outs while the bottom plates 2 are fitted in the sleeve bottom ends cut-outs. The slots of the plates 1 and 2 are arranged inside the sleeve 3 while the bottom plates 2 are located perpendicular to the top plates 1. Note here that this configuration allows the space between every four adjacent sleeves 3 to house the tube shell tubes with the mounting clearances between the said tubes and the said four adjacent sleeves 3. The ring 4 has round bores made at its inner surface to receive the sleeves 3 arranged along the edges of the said tube shell. The said ring 4 has holes 12 for the ring attachment in the tube shell housing by coupling screws and spacer tubes.
EFFECT: ruled out deterioration of heat exchange conditions, reliable securing of tubes, uniform fluid flows in the intertubular space.
4 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в конструкции поперечной перегородки для дистанцирования трубок кожухотрубного аппарата, такого как трубчатый реактор или трубчатый теплообменный аппарат.The invention relates to the field of heat engineering and can be used in the construction of a transverse partition to distance the tubes of a shell-and-tube apparatus, such as a tubular reactor or a tubular heat exchanger.

В кожухотрубных аппаратах необходимо обеспечить следующие условия:In shell-and-tube apparatuses, it is necessary to provide the following conditions:

- фиксацию реакционных или теплообменных трубок (далее трубок) для выполнения условий устойчивости трубок; необходимость фиксации определяется расчетом на устойчивость;- fixation of the reaction or heat transfer tubes (hereinafter tubes) to fulfill the stability conditions of the tubes; the need for fixation is determined by the calculation of stability;

- равномерность течения жидкости или газа вдоль оси трубок по всему поперечному сечению межтрубного пространства;- the uniformity of the flow of liquid or gas along the axis of the tubes along the entire cross-section of the annulus;

- непрерывность потока жидкости или газа в межтрубном пространстве вдоль всей длины трубок.- the continuity of the flow of liquid or gas in the annulus along the entire length of the tubes.

Исходя из вышеперечисленных условий, конструкция аппарата должна быть условно «прозрачной» для жидкой или газовой среды межтрубного пространства, сохраняя при этом функцию фиксации трубок от перемещений в плоскости, перпендикулярной оси трубки.Based on the above conditions, the design of the apparatus should be conditionally “transparent” for the annular liquid or gas medium, while maintaining the function of fixing the tubes from movement in a plane perpendicular to the axis of the tube.

Известны кожухотрубные теплообменники, в которых поперечные перегородки выполнены в виде ячеек из наклонных пластин (патентная заявка WO 2012/085337, опубл. в 2012 г.) или состоят из рядов изогнутых определенным образом пластин (патент GB 764,866, опубл. в 1957 г.). Недостатком этих обоих известных технических решений является то, что в местах установки таких перегородок, под наклонными участками пластин и над ними создаются локальные зоны с ухудшенными условиями теплообмена. Особенно это ощутимо при интенсивном теплообмене, например, при кипении на поверхности трубок. Этот недостаток может ограничивать применение перегородок таких конструкций в трубчатых реакторах из-за возможного возникновения зон перегрева катализатора в местах установки перегородок.Shell-and-tube heat exchangers are known in which the transverse partitions are made in the form of cells from inclined plates (patent application WO 2012/085337, publ. In 2012) or consist of rows of plates bent in a certain way (patent GB 764,866, publ. In 1957) . The disadvantage of both of these well-known technical solutions is that in the places of installation of such partitions, local zones with worsened heat transfer conditions are created under the inclined sections of the plates and above them. This is especially noticeable with intense heat transfer, for example, when boiling on the surface of the tubes. This drawback may limit the use of baffles of such structures in tubular reactors due to the possible occurrence of catalyst overheating zones at baffle installations.

Известна также поперечная перегородка (решетка) для дистанцирования трубок теплообменника, состоящая из рядов пластин, каждый из которых повернут на 60° относительно предыдущего ряда (патент RU 2384807 C1, опубл. в 2010 г.). Недостатком этой конструкции является то, что при применении такой перегородки в аппаратах больших диаметров (более 800-1000 мм) не связанные между собой пластины не будут обладать достаточной жесткостью для исключения изгиба и вибрации трубок, т.е. не будет обеспечена устойчивость последних. Кроме того, в случае применения этой конструкции в аппаратах с расположением трубок «по квадрату» пластины необходимо будет делать довольно большой толщины (3-6 мм), что уменьшит свободное сечение межтрубного пространства в месте установки перегородки и, следовательно, увеличит гидравлическое сопротивление течения текучей среды в межтрубном пространстве.Also known is a transverse partition (lattice) for spacing the heat exchanger tubes, consisting of rows of plates, each of which is rotated 60 ° relative to the previous row (patent RU 2384807 C1, publ. In 2010). The disadvantage of this design is that when such a partition is used in devices of large diameters (more than 800-1000 mm), unconnected plates will not have sufficient rigidity to prevent bending and vibration of the tubes, i.e. the stability of the latter will not be ensured. In addition, in the case of using this design in devices with the “square” tube arrangement, the plates will need to be made of rather large thickness (3-6 mm), which will reduce the free section of the annular space at the installation site of the partition and, therefore, increase the hydraulic resistance of the flowing fluid environment in the annulus.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции поперечной перегородки для дистанцирования трубок кожухотрубного аппарата, которая не имела бы недостатков вышеуказанных известных технических решений и обеспечила бы выполнение вышеперечисленных условий в процессе работы кожухотрубного аппарата.The objective of the present invention is to provide a design of a transverse partition for spacing the tubes of the shell-and-tube apparatus, which would not have the disadvantages of the above known technical solutions and would ensure that the above conditions are met during operation of the shell-and-tube apparatus.

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что согласно настоящему изобретению предложена поперечная перегородка для дистанцирования трубок кожухотрубного аппарата, содержащая верхние и нижние пластины, каждая из которых выполнена с пазами и выступами, расположенными поочередно на одной из продольных сторон пластины, причем пазы и выступы верхних пластин расположены на нижних сторонах пластин, а пазы и выступы нижних пластин - на их верхних сторонах, а также цилиндрические втулки, в стенке каждой из которых выполнена пара продольных диаметрально расположенных прорезей с обоих торцов втулки, причем диаметр расположения прорезей верхнего торца втулки перпендикулярен диаметру расположения прорезей ее нижнего торца, при этом верхние пластины вставлены в прорези верхних торцов втулок, а нижние пластины - в прорези нижних торцов втулок с расположением пазов пластин внутри втулок и с расположением нижних пластин перпендикулярно верхним пластинам для того, чтобы между каждыми смежными четырьмя втулками было образовано пространство для размещения в нем трубки кожухотрубного аппарата с обеспечением монтажных зазоров между трубкой и указанными четырьмя смежными втулками.The solution to this problem is ensured by the fact that according to the present invention, there is provided a transverse partition for spacing tubes of a shell-and-tube apparatus, comprising upper and lower plates, each of which is made with grooves and protrusions located alternately on one of the longitudinal sides of the plate, with grooves and protrusions of the upper plates on the lower sides of the plates, and the grooves and protrusions of the lower plates on their upper sides, as well as cylindrical bushings, in the wall of each of which a pair of longitudinal diametrically arranged slots from both ends of the sleeve, the diameter of the slots of the upper end of the sleeve being perpendicular to the diameter of the slots of its lower end, while the upper plates are inserted into the slots of the upper ends of the bushings and the lower plates are in the slots of the lower ends of the bushings with the grooves of the plates inside the bushings and with the arrangement of the lower plates perpendicular to the upper plates so that between each adjacent four bushings a space is formed for the tube shell of the apparatus with the provision of mounting gaps between the tube and the specified four adjacent bushings.

Основными техническими результатами, обеспечиваемыми предложенной перегородкой, являются предотвращение ухудшения условий теплообмена в зоне расположения перегородки, а также обеспечение надежной фиксации каждой трубки между соответствующими четырьмя втулками и равномерности протекания текучей среды в межтрубном пространстве.The main technical results provided by the proposed baffle are to prevent the deterioration of heat transfer conditions in the area of the partition, as well as to ensure reliable fixation of each tube between the corresponding four bushings and the uniformity of the flow of fluid in the annulus.

Пазы и выступы пластин перегородки по настоящему изобретению выполнены преимущественно прямоугольной формы.The grooves and protrusions of the partition plates of the present invention are preferably rectangular in shape.

В преимущественном варианте конструкции для установки поперечной перегородки по настоящему изобретению внутри кожухотрубного аппарата перегородка снабжена периферийным кольцом, в котором со стороны его внутренней окружности выполнены круглые вырезы для размещения в них втулок, расположенных по периметру кожухотрубного аппарата. В данном варианте периферийное кольцо может быть выполнено с отверстиями для его закрепления в корпусе кожухотрубного аппарата посредством стяжных винтов и распорных трубок.In an advantageous embodiment, for installing the transverse partition of the present invention inside the shell-and-tube apparatus, the partition is provided with a peripheral ring in which round cutouts are made from the side of its inner circumference to accommodate bushings located around the perimeter of the shell-and-tube apparatus. In this embodiment, the peripheral ring can be made with holes for fixing it in the shell-and-tube apparatus by means of clamping screws and spacer tubes.

На фиг. 1 показаны элементы перегородки (втулки и пластины) по настоящему изобретению, в разобранном виде;In FIG. 1 shows disassembled baffle elements (bushings and plates) of the present invention;

на фиг. 2 - то же, в собранном виде;in FIG. 2 - the same, in assembled form;

на фиг. 3 - элементы перегородки (втулки и пластины) по настоящему изобретению с расположенной между втулками трубкой кожухотрубного аппарата, вид сбоку;in FIG. 3 - side walls (bushings and plates) of the present invention with a tube of a shell-and-tube apparatus located between the bushings, side view;

на фиг. 4 - то же, вид сверху;in FIG. 4 - same, top view;

на фиг. 5 представлена поперечная перегородка в сборе по настоящему изобретению, вид в изометрической проекции;in FIG. 5 shows a transverse septum assembly of the present invention, an isometric view;

на фиг. 6 - то же, вид сбоку;in FIG. 6 - the same side view;

на фиг. 7 - то же, вид сверху;in FIG. 7 - same, top view;

на фиг. 8 - периферийное кольцо перегородки по настоящему изобретению;in FIG. 8 is a peripheral ring of a septum of the present invention;

на фиг. 9 - кожухотрубный аппарат (трубчатый реактор или теплообменник) с установленными в нем перегородками по настоящему изобретению, продольный разрез;in FIG. 9 - shell-and-tube apparatus (tubular reactor or heat exchanger) with the baffles of the present invention installed therein, longitudinal section;

на фиг. 10 - разрез А-А фиг. 9.in FIG. 10 is a section AA of FIG. 9.

Перегородка по настоящему изобретению содержит верхние пластины 1, нижние пластины 2, цилиндрические втулки 3 и может быть снабжена также периферийным кольцом 4 для установки перегородки в кожухотрубном аппарате.The partition wall of the present invention contains upper plates 1, lower plates 2, cylindrical bushings 3, and may also be provided with a peripheral ring 4 for installing the partition in the shell-and-tube apparatus.

Каждая пластина 1, 2 выполнена с прямоугольными пазами 5 и выступами 6, расположенными поочередно на одной из продольных сторон пластин 1, 2. Пазы 5 и выступы 6 верхних пластин 1 расположены на нижних сторонах пластин 1, а пазы 5 и выступы 6 нижних пластин 2 - на их верхних сторонах.Each plate 1, 2 is made with rectangular grooves 5 and protrusions 6 located alternately on one of the longitudinal sides of the plates 1, 2. Grooves 5 and protrusions 6 of the upper plates 1 are located on the lower sides of the plates 1, and the grooves 5 and the protrusions 6 of the lower plates 2 - on their upper sides.

Каждая втулка 3 имеет форму тонкостенного цилиндра, в стенке которого выполнена пара продольных диаметрально расположенных прорезей 7, 8 с обоих торцов втулки 3. Диаметр расположения прорезей 7 верхнего торца втулки перпендикулярен диаметру расположения прорезей 8 ее нижнего торца.Each sleeve 3 has the form of a thin-walled cylinder, in the wall of which a pair of longitudinal diametrically located slots 7, 8 is made from both ends of the sleeve 3. The diameter of the slots 7 of the upper end of the sleeve is perpendicular to the diameter of the slots 8 of its lower end.

Верхние пластины 1 вставлены в прорези 7 верхних торцов втулок 3, а нижние пластины 2 - в прорези 8 нижних торцов втулок 3, при этом пазы 5 пластин 1, 2 располагаются внутри втулок 3, а нижние пластины 2 располагаются перпендикулярно верхним пластинам 1, в результате чего между каждыми смежными четырьмя втулками 3 образуется пространство для размещения в нем трубки 9 (фиг. 3, 4, 9, 10) кожухотрубного аппарата 10 (фиг. 9) с обеспечением монтажных зазоров между трубкой 9 и указанными четырьмя смежными втулками 3. Таким образом, после установки перегородки в корпусе аппарата 10 каждая трубка 9 фиксируется от перемещения в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубки 9, четырьмя втулками 3. Диаметр втулок 3 выбирают из диаметра и шага расположения трубок 9, а шаг расположения втулок 3 равен шагу расположения трубок 9. При этом размеры пазов 5 вдоль длины пластин 1, 2 определяются наружным диаметром втулок 3, а размеры выступов 6 вдоль длины пластин 1, 2 определяются расстоянием между смежными втулками 3. Величину зазора между трубкой 9 и фиксирующими ее втулками 3 определяют из условий обеспечения монтажа трубки 9 между этими втулками 3 и допустимых перемещений трубки 9 в направлении, перпендикулярном ее продольной оси.The upper plates 1 are inserted into the slots 7 of the upper ends of the bushings 3, and the lower plates 2 are inserted into the slots 8 of the lower ends of the bushings 3, while the grooves 5 of the plates 1, 2 are located inside the bushings 3, and the lower plates 2 are perpendicular to the upper plates 1, as a result which, between each adjacent four bushings 3, a space is formed for accommodating a tube 9 (FIGS. 3, 4, 9, 10) of the shell-and-tube apparatus 10 (FIG. 9) with mounting gaps between the tube 9 and the four adjacent bushes 3. Thus after installing the partition in the core by the unit 10, each tube 9 is fixed from moving in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tube 9 by four bushings 3. The diameter of the bushings 3 is selected from the diameter and the pitch of the tubes 9, and the pitch of the sleeves 3 is equal to the pitch of the tubes 9. Moreover, the dimensions of the grooves 5 along the length of the plates 1, 2 are determined by the outer diameter of the bushings 3, and the dimensions of the protrusions 6 along the length of the plates 1, 2 are determined by the distance between adjacent bushings 3. The gap between the tube 9 and its fixing bushings 3 is determined from the conditions for mounting the same tube 9 between these bushings 3 and the permissible displacements of the tube 9 in the direction perpendicular to its longitudinal axis.

Для установки (фиксации) перегородки в корпусе аппарата 10 может быть использовано периферийное кольцо 4, в котором со стороны его внутренней окружности выполнены круглые вырезы 11 для размещения в них втулок 3, расположенных по периметру аппарата 10, т.е. тех втулок 3, которые наиболее близко расположены к внутренней поверхности аппарата 10. Кольцо 4 выполнено с отверстиями 12 для его закрепления в корпусе аппарата 10 посредством стяжных винтов 13 и распорных трубок 14 (фиг. 9, выноска).A peripheral ring 4 can be used to install (fix) the septum in the housing of the apparatus 10, in which round cutouts 11 are made from the side of its inner circumference to accommodate the sleeves 3 located around the perimeter of the apparatus 10, i.e. those bushings 3 that are closest to the inner surface of the apparatus 10. The ring 4 is made with holes 12 for securing it to the apparatus 10 by means of coupling screws 13 and spacer tubes 14 (Fig. 9, callout).

Сборку перегородки по настоящему изобретению и установку ее в аппарате 10 осуществляют следующим образом. Верхние и нижние пластины 1, 2 вставляют соответственно в прорези 7, 8 втулок 3, как описано выше, одновременно располагая периферийные втулки 3 в круглых вырезах 11 периферийного кольца 4, после чего кольцо 4 соединяют с периферийными втулками 3 и конечными участками верхних пластин 1 и нижних пластин 2, располагаемыми соответственно над и под кольцом 4, посредством сварки. Верхние и нижние пластины 1, 2 также скрепляют с втулками 3 посредством сварки. Далее одни из резьбовых концов стяжных винтов 13 ввинчивают в одну из трубных решеток 15 аппарата 10, на стяжные винты 13 надевают распорные трубки 14, собранную перегородку (кольцо 4 с прикрепленными к нему втулками 3 и пластинами 1, 2) надевают на вторые резьбовые концы винтов 13 через отверстия 12 и затягивают винты 13 гайками 16 (фиг. 9). Таким способом с помощью одних и тех же стяжных винтов 13 можно установить в аппарате 10 несколько перегородок по настоящему изобретению, например, как показано на фиг. 9, две перегородки. Для установки двух перегородок используются соответственно две распорные трубки 14 для каждого стяжного винта 13. Длина соответствующих распорных трубок 14 определяет расстояния между перегородкой и трубной решеткой 15 и между самими перегородками.The assembly of the partition of the present invention and its installation in the apparatus 10 is as follows. The upper and lower plates 1, 2 are inserted respectively into the slots 7, 8 of the bushings 3, as described above, while arranging the peripheral bushings 3 in the circular cutouts 11 of the peripheral ring 4, after which the ring 4 is connected to the peripheral bushings 3 and the end sections of the upper plates 1 and lower plates 2, located respectively above and below the ring 4, by welding. The upper and lower plates 1, 2 are also fastened to the bushings 3 by welding. Next, one of the threaded ends of the clamping screws 13 is screwed into one of the tube sheets 15 of the apparatus 10, the spacer tubes 14 are put on the clamping screws 13, the assembled partition (ring 4 with the bushings 3 attached to it and the plates 1, 2) is put on the second threaded ends of the screws 13 through the holes 12 and tighten the screws 13 with nuts 16 (Fig. 9). In this way, using the same clamping screws 13, several partitions of the present invention can be installed in the apparatus 10, for example, as shown in FIG. 9, two partitions. To install two partitions, respectively, two spacer tubes 14 are used for each clamping screw 13. The length of the corresponding spacer tubes 14 determines the distance between the partition and the tube sheet 15 and between the partitions themselves.

Точность положения втулок 3 в перегородке по настоящему изобретению определяется точностью выполнения пазов 5 и выступов 6 в пластинах 1, 2 и круглых вырезов 11 в периферийном кольце 4. Современные методы резки листового металла обеспечивают необходимую точность.The accuracy of the position of the bushings 3 in the partition of the present invention is determined by the accuracy of the grooves 5 and the protrusions 6 in the plates 1, 2 and round cutouts 11 in the peripheral ring 4. Modern methods of cutting sheet metal provide the necessary accuracy.

В процессе работы кожухотрубного аппарата поперечная перегородка по настоящему изобретению предотвращает нежелательные смещения трубок в направлении перпендикулярном их продольной оси.During operation of the shell-and-tube apparatus, the transverse partition of the present invention prevents unwanted displacements of the tubes in a direction perpendicular to their longitudinal axis.

Наличие в перегородке по настоящему изобретению двух связанных между собой рядов вертикальных пластин 1, 2 во взаимно перпендикулярных направлениях обеспечивает необходимую прочность и жесткость перегородки при минимальных толщинах пластин 1, 2 и втулок 3. Применение таких тонких элементов перегородки позволяет получить максимальное сечение межтрубного пространства в месте установки перегородки и обеспечить минимальную массу конструкции. По сравнению с конструкцией, описанной в вышеупомянутом патенте RU 2384807 C1, перегородка по настоящему изобретению обеспечивает увеличение свободного сечения межтрубного пространства на 9-11% в зависимости от размера трубок 9.The presence in the partition of the present invention of two interconnected rows of vertical plates 1, 2 in mutually perpendicular directions provides the necessary strength and rigidity of the partition with the minimum thickness of the plates 1, 2 and bushings 3. The use of such thin baffle elements allows you to get the maximum cross-sectional space in place installation of the partition and to ensure the minimum weight of the structure. Compared with the design described in the aforementioned patent RU 2384807 C1, the baffle of the present invention provides an increase in the free section of the annular space by 9-11% depending on the size of the tubes 9.

Достоинства предлагаемой конструкции перегородки заключаются также в следующем.The advantages of the proposed design of the partition are also as follows.

Обеспечен равномерный проток текучей среды (жидкости или газа) по межтрубному пространству вдоль трубок 9. Проходное сечение межтрубного пространства в месте установки перегородки составляет 70-80% от полного сечения, что обеспечивает минимальное сопротивление потоку в межтрубном пространстве. В то же время наличие небольшого равномерно распределенного сопротивления создает условие для улучшения равномерности потока по всему сечению.A uniform flow of fluid (liquid or gas) along the annulus along the tubes is ensured 9. The through-hole cross-section at the installation site of the baffle is 70-80% of the total cross-section, which ensures minimal flow resistance in the annulus. At the same time, the presence of a small uniformly distributed resistance creates the condition for improving the uniformity of flow over the entire cross section.

Наличие периферийного кольца 4 перегородки препятствует протоку текучей среды межтрубного пространства в зазор между трубным пучком и корпусом аппарата 10, что улучшает теплообмен.The presence of the peripheral ring 4 of the baffle prevents the flow of the annular fluid into the gap between the tube bundle and the apparatus body 10, which improves heat transfer.

Контакт трубки 9 с перегородкой происходит по линии, что обеспечивает минимальную неравномерность теплообмена на поверхности трубки 9 в месте установки перегородки.The contact of the tube 9 with the partition occurs along the line, which ensures minimal unevenness of heat transfer on the surface of the tube 9 at the installation site of the partition.

Отсутствуют застойные зоны текучей среды в межтрубном пространстве.There are no stagnant fluid zones in the annulus.

Claims (4)

1. Поперечная перегородка для дистанцирования трубок кожухотрубного аппарата, содержащая верхние и нижние пластины, каждая из которых выполнена с пазами и выступами, расположенными поочередно на одной из продольных сторон пластины, причем пазы и выступы верхних пластин расположены на нижних сторонах пластин, а пазы и выступы нижних пластин - на их верхних сторонах, а также цилиндрические втулки, в стенке каждой из которых выполнена пара продольных диаметрально расположенных прорезей с обоих торцов втулки, причем диаметр расположения прорезей верхнего торца втулки перпендикулярен диаметру расположения прорезей ее нижнего торца, при этом верхние пластины вставлены в прорези верхних торцов втулок, а нижние пластины - в прорези нижних торцов втулок с расположением пазов пластин внутри втулок и с расположением нижних пластин перпендикулярно верхним пластинам для того, чтобы между каждыми смежными четырьмя втулками было образовано пространство для размещения в нем трубки кожухотрубного аппарата с обеспечением монтажных зазоров между трубкой и указанными четырьмя смежными втулками.1. A transverse partition for spacing the tubes of the shell-and-tube apparatus, comprising upper and lower plates, each of which is made with grooves and protrusions arranged alternately on one of the longitudinal sides of the plate, the grooves and protrusions of the upper plates being located on the lower sides of the plates, and the grooves and protrusions lower plates - on their upper sides, as well as cylindrical bushings, in the wall of each of which a pair of longitudinal diametrically arranged slots is made from both ends of the sleeve, the diameter of the the cuts of the upper end of the sleeve are perpendicular to the diameter of the slots of its lower end, while the upper plates are inserted into the slots of the upper ends of the bushes, and the lower plates are inserted into the slots of the lower ends of the bushes with the grooves of the plates inside the bushes and with the arrangement of the lower plates perpendicular to the upper plates between each adjacent four bushings, a space was formed for accommodating the tube of the shell-and-tube apparatus in it with the provision of mounting gaps between the tube and the specified four adjacent and bushings. 2. Поперечная перегородка по п. 1, отличающаяся тем, что пазы и выступы пластин выполнены прямоугольной формы.2. The transverse partition according to claim 1, characterized in that the grooves and protrusions of the plates are rectangular. 3. Поперечная перегородка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена периферийным кольцом, в котором со стороны его внутренней окружности выполнены круглые вырезы для размещения в них втулок, расположенных по периметру кожухотрубного аппарата.3. The transverse septum according to claim 1 or 2, characterized in that it is provided with a peripheral ring, in which round cutouts are made from the side of its inner circumference to accommodate bushings located around the perimeter of the shell-and-tube apparatus. 4. Поперечная перегородка по п. 3, отличающаяся тем, что периферийное кольцо выполнено с отверстиями для его закрепления в корпусе кожухотрубного аппарата посредством стяжных винтов и распорных трубок. 4. The transverse partition according to claim 3, characterized in that the peripheral ring is made with holes for fixing it in the shell-and-tube apparatus body by means of clamping screws and spacer tubes.
RU2014145129/06A 2014-11-10 2014-11-10 Crosswise baffle for spacing apart of tube shell tubes RU2578936C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145129/06A RU2578936C1 (en) 2014-11-10 2014-11-10 Crosswise baffle for spacing apart of tube shell tubes
PCT/RU2015/000747 WO2016076758A1 (en) 2014-11-10 2015-11-09 Cross-baffle for spacing tubes in multitubular apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145129/06A RU2578936C1 (en) 2014-11-10 2014-11-10 Crosswise baffle for spacing apart of tube shell tubes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2578936C1 true RU2578936C1 (en) 2016-03-27

Family

ID=55538574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145129/06A RU2578936C1 (en) 2014-11-10 2014-11-10 Crosswise baffle for spacing apart of tube shell tubes

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2578936C1 (en)
WO (1) WO2016076758A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE930146C (en) * 1952-02-06 1955-07-11 Atlas Werke Ag Device for holding pipes in pipe bundles of heat exchangers
GB764866A (en) * 1954-06-25 1957-01-02 Wellington Tube Works Ltd Tubular heat exchange apparatus
SU1334039A1 (en) * 1986-04-08 1987-08-30 Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры Remote tube plate for heat exchanger
RU2182693C1 (en) * 2001-08-07 2002-05-20 ЗАО "Управляющая компания "Промэнерго" Supporting partition
RU2384807C1 (en) * 2008-12-19 2010-03-20 Иван Федорович Пивин Grid

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1539837A (en) * 1967-07-31 1968-09-20 Alcatel S A Soc Method of suppressing vibrations in the tubes and anti-vibration device implementing this method
DE2027968A1 (en) * 1970-06-06 1971-12-16 Babcock & Wilcox Ag Tube bundle space grillage - allowing lateral deflection of spacer - strips during tube insertion
DE2806807C2 (en) * 1978-02-17 1986-01-02 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Spacer grid for pipes or rods consisting of a large number of individual elements
DE3175567D1 (en) * 1981-12-03 1986-12-11 Babcock & Wilcox Co Tube support structures
DE4217923C2 (en) * 1992-05-30 1997-04-24 Gea Luftkuehler Happel Gmbh Device for distancing heat exchanger tubes
ES2541444T3 (en) 2010-12-21 2015-07-20 Rinheat Oy Tubular heat exchanger

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE930146C (en) * 1952-02-06 1955-07-11 Atlas Werke Ag Device for holding pipes in pipe bundles of heat exchangers
GB764866A (en) * 1954-06-25 1957-01-02 Wellington Tube Works Ltd Tubular heat exchange apparatus
SU1334039A1 (en) * 1986-04-08 1987-08-30 Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры Remote tube plate for heat exchanger
RU2182693C1 (en) * 2001-08-07 2002-05-20 ЗАО "Управляющая компания "Промэнерго" Supporting partition
RU2384807C1 (en) * 2008-12-19 2010-03-20 Иван Федорович Пивин Grid

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016076758A1 (en) 2016-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101504352B1 (en) Nubbed u-bend tube support
ES2315706T3 (en) THERMAL EXCHANGER.
EP2469215B1 (en) Tube heat exchanger
RU2013106852A (en) EVAPORATIVE HEAT EXCHANGE UNIT WITH A SNAKE FROM RIBBED ELLIPTIC PIPES ASSEMBLY
BRPI0807624A2 (en) STEAM GENERATOR PIPE HOLDER PLATE
RU2578936C1 (en) Crosswise baffle for spacing apart of tube shell tubes
JP5948377B2 (en) Metal-coated insulation equipment
CN113237359A (en) Spiral baffling wound copper pipe heat exchange device
US4336614A (en) Tube-in-shell heat exchangers
CN109883243B (en) Support device for heat exchanger
RU2068165C1 (en) Heat exchanger
RU2534396C1 (en) Heat exchanger and displacer used in it
NO142415B (en) HOLDER FOR ROOMS IN HEAT EXCHANGERS.
CN211400864U (en) Baffling ring supporting petal-shaped finned tube heat exchanger
EP2993437A1 (en) Heat transfer pipe
KR101993082B1 (en) Baffle plate assembly for heat exchanger
RU2012113326A (en) SHELL-TUBE HEAT EXCHANGER
RU2579788C1 (en) Device for spacing pipes of heat exchange unit (versions)
RU2770381C1 (en) Pipe system of a heat exchange apparatus
RU2620464C1 (en) Heat exchanger tube-sheet
SU1125460A1 (en) Shell-and-tube heat exchanger
CN215725408U (en) Shell side simplified device is gone into in equipment of floating head heat exchanger tube bank
CN215524329U (en) End supporting structure of large-elbow heat exchanger
KR0119478B1 (en) Rod baffle heat exchanger
CN218919548U (en) Optical fiber water cooling jacket for laser forming equipment

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20191017

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201111