RU2681393C1 - Heat exchange element (options) - Google Patents
Heat exchange element (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681393C1 RU2681393C1 RU2018100796A RU2018100796A RU2681393C1 RU 2681393 C1 RU2681393 C1 RU 2681393C1 RU 2018100796 A RU2018100796 A RU 2018100796A RU 2018100796 A RU2018100796 A RU 2018100796A RU 2681393 C1 RU2681393 C1 RU 2681393C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- pipes
- adapter
- weld
- outer pipe
- Prior art date
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 8
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
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
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Теплообменный элемент предназначен для использования в составе парогенератора судовых атомных паропроизводящих установок и атомных электростанций с водоводяным реактором под давлением.The heat exchange element is intended for use as a part of the steam generator of marine atomic steam generating units and nuclear power plants with a pressurized water-water reactor.
Известно устройство типа «труба в трубе» (патент FR №1169790 по кл F28D 7/10 от 18.03.1957 г. ) имеет внутреннюю трубу спиралевидной формы (змеевик с малым радиусом навивки), чем обеспечивается дистанционирование внутренней трубы относительно наружной.A device of the type "pipe in pipe" (patent FR No. 1169790 for class F28D 7/10 of 03/18/1957) has an inner pipe in a spiral shape (coil with a small radius of winding), which ensures the spacing of the inner pipe relative to the outer one.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- наличие протяженного контакта внутренней и наружной труб между собой по винтовой линии на всей длине элемента, что приводит к потере части теплообменной поверхности за счет взаимного экранирования поверхностей;- the presence of an extended contact of the inner and outer pipes between themselves along a helix along the entire length of the element, which leads to the loss of part of the heat exchange surface due to the mutual screening of the surfaces;
- наличие зоны ухудшенного теплообмена в месте контакта труб между собой на длине экономайзерного и испарительного участков, так как при аксиальном расположении внутренней трубы канал для прохода нагреваемой среды имеет серповидную форму, а из-за малого проходного сечения канала в зоне контакта труб имеет место вскипание нагреваемой среды и запаривание части проходного сечения канала;- the presence of a zone of impaired heat transfer at the place of contact between the pipes along the length of the economizer and evaporation sections, since with the axial location of the inner pipe, the channel for the passage of the heated medium has a sickle shape, and because of the small passage section of the channel in the pipe contact zone, boiling of the heated environment and steaming part of the passage section of the channel;
Также известно устройство теплообменного элемента типа «труба в трубе» (а.с. Ru №399708 кл. F28D 7/10 от 03.10.1973 г. ) с переходником для сред, выполненное в виде фасонной пробки, образующей с наружной трубой переточные окна для среды, протекающей в кольцевом пространстве между трубами, и имеющий осевой и радиальные каналы, подключенные к внутренней трубе и выведенные за пределы наружной трубы.It is also known to design a heat exchanger element of the “pipe in pipe” type (a.u. Ru No. 399998, class F28D 7/10 of 03/10/1973) with an adapter for media, made in the form of a shaped stopper forming overflow windows with an outer pipe for the medium flowing in the annular space between the pipes, and having axial and radial channels connected to the inner pipe and displayed outside the outer pipe.
К его недостаткам можно отнести:Its disadvantages include:
- наличие конструктивного зазора - щели (между «переходником» и наружной трубой), являющейся сборником отложения солей, особенно в зоне «досыхания» - на испарительном и перегревательном участках, которые могут активировать коррозионные процессы, что приведет к снижению ресурсной надежности элемента;- the presence of a constructive gap - a gap (between the "adapter" and the outer pipe), which is a collection of salt deposits, especially in the "drying" zone - on the evaporation and overheating sections that can activate corrosion processes, which will lead to a decrease in the resource reliability of the element;
- наличие поворота под 90° между осевым и радиальным каналами в пробке создает дополнительное гидравлическое сопротивление для теплоносителя проходящего по каналу внутренней трубы теплообменного элемента.- the presence of a rotation of 90 ° between the axial and radial channels in the tube creates additional hydraulic resistance for the coolant passing through the channel of the inner pipe of the heat exchange element.
По большинству сходных признаков и достигаемому техническому результату к заявляемому техническому решению наиболее близким является теплообменный элемент (патент RU №2125695 F28D 7/10 от 04.07.1996 г. ) принятый за прототип, состоящий из внутренней и наружной труб, канальных двух переходников, соединенных с обеими трубами и гидравлически сообщающих полость внутренней трубы с межтрубными пространствами и кольцевую полость между наружной и внутренней трубами с коллекторами. Концы наружной трубы выполнены в виде косых срезов по отношению к ее оси, канальный переходник установлен в наружную трубу и соединен с последней сварным швом по эллиптическому периметру, а каналы переходника образованы отверстиями, глухими в направлении его оси, и отверстиями, расположенными под углом к ней и выходящими на боковую поверхность последнего по разные стороны от сварного шва, кроме того на боковой поверхности переходника на выходе канала в полость между наружной и внутренней трубами выполнена лыска заподлицо с наружным диаметром внутренней трубы, а последняя выполнена в виде змеевика, имеющего радиус навивки меньше половины наружного диаметра внутренней трубы. Глухие и наклонные отверстия выполнены одного диаметра.According to most of the similar features and the technical result achieved, the closest to the claimed technical solution is the heat exchange element (patent RU No. 2125695 F28D 7/10 dated July 4, 1996) adopted as a prototype consisting of an inner and an outer pipe, two channel adapters connected to both pipes and hydraulically communicating the cavity of the inner pipe with the annular spaces and the annular cavity between the outer and inner pipes with the collectors. The ends of the outer pipe are made in the form of oblique slices with respect to its axis, the channel adapter is installed in the outer pipe and connected to the last weld along the elliptical perimeter, and the adapter channels are formed by holes that are blind in the direction of its axis and holes located at an angle to it and facing the lateral surface of the latter on different sides of the weld, in addition, on the lateral surface of the adapter at the outlet of the channel into the cavity between the outer and inner pipes, the flat is flush with the outer diameter a meter of the inner pipe, and the latter is made in the form of a coil having a winding radius less than half the outer diameter of the inner pipe. Blind and inclined holes are made of the same diameter.
Его недостатками являются:Its disadvantages are:
- присутствие конструктивного зазора между корпусом переходника и наружной трубой способствует отложению в нем солей, в результате чего могут активироваться коррозионные процессы, что приведет к сокращению ресурсной надежности элемента из-за возникновения межконтурной неплотности;- the presence of a structural gap between the adapter housing and the outer pipe contributes to the deposition of salts in it, as a result of which corrosion processes can be activated, which will lead to a reduction in the resource reliability of the element due to the occurrence of inter-circuit leakage;
- входные и выходные отверстия в переходнике со стороны греющего теплоносителя имеют проходное сечение, равное проходному сечению внутренней трубы элемента, которое примерно равно проходному сечению канала, через который проходит греющий теплоноситель, омывающий наружную трубу элемента. Соотношение расхода греющего теплоносителя по каналам: 53% расхода греющего теплоносителя омывает поверхность наружной трубы элемента, превосходящую в 2,6 раза внутреннюю поверхность внутренней трубы элемента, которая омывается расходом греющего теплоносителя, равным 47%, что является нерациональным распределением расхода по каналам и снижает тепловую эффективность элемента.- the inlet and outlet openings in the adapter from the side of the heating coolant have a cross-sectional area equal to the cross-section of the inner pipe of the element, which is approximately equal to the cross-section of the channel through which the heating coolant passes, washing the outer pipe of the element. The ratio of the flow rate of the heating fluid through the channels: 53% of the flow rate of the heating fluid is washed by the surface of the outer pipe of the element, which exceeds 2.6 times the inner surface of the inner pipe of the element, which is washed by the flow rate of the heating fluid, equal to 47%, which is an irrational distribution of flow through the channels and reduces the element efficiency.
- наличие протяженного контакта внутренней и наружной труб между собой по винтовой линии на всей длине элемента, что приводит к потере части теплообменной поверхности.- the presence of an extended contact of the inner and outer pipes between themselves along a helix along the entire length of the element, which leads to the loss of part of the heat exchange surface.
- наличие зоны ухудшенного теплообмена в месте контакта труб между собой на длине экономайзерного и испарительного участков, так как при аксиальном расположении внутренней трубы канал для прохода нагреваемой среды имеет серповидную форму, а из-за малого проходного сечения канала в зоне контакта труб имеет место вскипание нагреваемой среды и запаривание части проходного сечения канала;- the presence of a zone of impaired heat transfer at the place of contact between the pipes along the length of the economizer and evaporation sections, since with the axial location of the inner pipe, the channel for the passage of the heated medium has a sickle shape, and because of the small passage section of the channel in the pipe contact zone, boiling of the heated environment and steaming part of the passage section of the channel;
- ограничение применения при проектировании новых парогенераторов с другими гидравлическими характеристиками (уменьшение сопротивления по межтрубному пространству) по причине использования оребренной наружной трубы, имеющей фиксированную высоту ребра. Изменение высоты ребра наружной трубы требует время и дополнительных затрат на освоение в производстве.- restriction of use in the design of new steam generators with other hydraulic characteristics (reduction of resistance along the annulus) due to the use of a finned outer pipe with a fixed rib height. Changing the height of the ribs of the outer pipe requires time and additional costs for development in production.
Технической задачей является создание надежного и эффективного теплообменного элемента, с обеспечением сокращения сроков изготовления теплообменного элемента от момента проектирования до серийного производства.The technical task is to create a reliable and efficient heat transfer element, with a reduction in the production time of the heat transfer element from the time of design to mass production.
Решение поставленной задачи позволяет увеличить срок службы теплообменного элемента, повысить эффективность теплообмена, сократить время изготовления теплообменного элемента.The solution of this problem allows you to increase the life of the heat exchange element, increase the efficiency of heat transfer, reduce the manufacturing time of the heat exchange element.
По 1-му варианту задача решается тем, что в теплообменном элементе, состоящем из внутренней и наружной труб, двух переходников, соединенных с обеими трубами и гидравлически сообщающих полость внутренней трубы с межтрубными пространствами и кольцевую полость между наружной и внутренней трубами с коллекторами, наружная труба выполнена с локальными коаксиальными расширениями на поверхности трубы, с установленным шагом, а концы наружной трубы выполнены в виде косых срезов, переходник имеет коаксиальный бурт и каналы разного диаметра и установлен в наружную трубу каналами меньшего диаметра заподлицо с косыми срезами трубы и соединен сварным швом по эллиптическому периметру контакта цилиндрической поверхности бурта переходника и внутренней поверхности наружной трубы с проваром конструктивных зазоров по всей длине, внутренняя труба выполнена с дистанционирующими элементами, в виде локальных расширений, образованных «сплющиванием» с установленным шагом и с последующим поворотом их на угол 90° с подгибкой (заневоливанием) участков трубы по всей длине.According to the 1st option, the problem is solved in that in a heat exchange element consisting of an inner and outer pipe, two adapters connected to both pipes and hydraulically communicating the cavity of the inner pipe with the annular spaces and the annular cavity between the outer and inner pipes with the collectors, the outer pipe made with local coaxial extensions on the pipe surface, with the set pitch, and the ends of the outer pipe are made in the form of oblique sections, the adapter has a coaxial shoulder and channels of different diameters and mouths is inserted into the outer pipe with smaller diameter channels flush with the oblique sections of the pipe and connected by a weld along the elliptical perimeter of the contact of the cylindrical surface of the adapter collar and the inner surface of the outer pipe with a weld of structural gaps along the entire length, the inner pipe is made with spacer elements in the form of local extensions formed by local extensions "Flattening" with the set pitch and then turning them through an angle of 90 ° with bending (covering) of pipe sections along the entire length.
По 2-му варианту задача решается тем, что в теплообменном элементе, состоящем из внутренней и наружной труб, двух переходников, соединенных с обеими трубами и гидравлически сообщающих полость внутренней трубы с межтрубными пространствами и кольцевую полость между наружной и внутренней трубами с коллекторами, концы наружной трубы выполнены в » виде косых срезов, переходник установлен в наружную трубу и соединен с ней сварным швом по эллиптическому периметру, каналы переходника образованы отверстиями глухими в направлении его оси, и отверстиями, расположенными под углом к ней, и выходящими на боковую поверхность последнего по разные стороны от сварного шва, внутренняя труба выполнена в виде змеевика имеющего радиус навивки меньше половины наружного диаметра внутренней трубы, наружная труба выполнена с локальными коаксиальными расширениями на поверхности трубы с установленным шагом, а переходник имеет коаксиальный бурт и каналы разного диаметра и установлен в наружную трубу каналами меньшего диаметра заподлицо с. косыми срезами трубы, и соединен сварным швом по контакту цилиндрической поверхности бурта и внутренней поверхности наружной трубы с проваром конструктивных зазоров по всей длине.According to
По 3-му варианту задача решается тем, что в теплообменном элементе, состоящем из внутренней и наружной труб, двух переходников, соединенных с обеими трубами и гидравлически сообщающих полость внутренней трубы с межтрубными пространствами и кольцевую полость между наружной и внутренней трубами с коллекторами, концы наружной трубы выполнены в виде косых срезов, переходник установлен в наружную трубу и соединен с ней сварным швом по эллиптическому периметру, каналы переходника образованы отверстиями глухими в направлении его оси, и отверстиями, расположенными под углом к ней, и выходящими на боковую поверхность последнего по разные стороны от сварного шва, внутренняя труба выполнена в виде змеевика имеющего радиус навивки меньше половины наружного диаметра внутренней трубы, наружная труба выполнена ребристой с 4-мя ребрами по винтовой линии, а переходник имеет коаксиальный бурт и каналы разного диаметра и установлен в наружную трубу каналами меньшего диаметра заподлицо с косыми срезами трубы, и соединен сварным швом по контакту цилиндрической поверхности бурта и внутренней поверхности наружной трубы с проваром конструктивных зазоров по всей длине.According to the 3rd option, the problem is solved in that in a heat exchange element consisting of an inner and outer pipe, two adapters connected to both pipes and hydraulically communicating the cavity of the inner pipe with annular spaces and the annular cavity between the outer and inner pipes with collectors, the ends of the outer the pipes are made in the form of oblique sections, the adapter is installed in the outer pipe and connected to it by a weld along the elliptical perimeter, the adapter channels are formed by blind holes in the direction of its axis, and the opening ia located at an angle to it and facing the lateral surface of the latter on opposite sides of the weld, the inner pipe is made in the form of a coil having a winding radius less than half the outer diameter of the inner pipe, the outer pipe is ribbed with 4 ribs in a helix, and the adapter has a coaxial shoulder and channels of different diameters and is installed in the outer pipe with smaller diameter channels flush with the oblique pipe sections, and is connected by a weld along the contact of the cylindrical surface of the shoulder and the inner the surface of the outer pipe with a penetration of structural clearances along the entire length.
По 4-му варианту задача решается тем, что в теплообменном элементе, состоящем из внутренней и наружной труб, двух переходников, соединенных с обеими трубами и гидравлически сообщающих полость внутренней трубы с межтрубными пространствами и кольцевую полость между наружной и внутренней трубами с коллекторами, концы наружной трубы выполнены в » виде косых срезов, переходник установлен в наружную трубу и соединен с ней сварным швом по эллиптическому периметру, каналы переходника образованы отверстиями глухими в направлении его оси, и отверстиями, расположенными под углом к ней, и выходящими на боковую поверхность последнего по разные стороны от сварного шва, наружная труба выполнена ребристой с 4 - мя ребрами по винтовой линии, а переходник имеет коаксиальный бурт и каналы разного диаметра и установлен в наружную трубу каналами меньшего диаметра заподлицо с косыми срезами трубы, и соединен сварным швом по контакту цилиндрической поверхности бурта и внутренней поверхности наружной трубы с проваром конструктивных зазоров по всей длине, внутренняя труба имеет дистанционирующие элементы, выполненные локальными расширениями, образованные «сплющиванием» с установленным шагом и с последующим поворотом их на угол 90° с подгибкой (заневоливанием) участков трубы по всей длине.According to the 4th embodiment, the problem is solved in that in a heat exchange element consisting of an inner and outer pipe, two adapters connected to both pipes and hydraulically communicating the cavity of the inner pipe with the annular spaces and the annular cavity between the outer and inner pipes with the collectors, the ends of the outer the pipes are made in the form of oblique sections, the adapter is installed in the outer pipe and connected to it by a weld along the elliptical perimeter, the adapter channels are formed by blind holes in the direction of its axis, and with the angles to it and facing the lateral surface of the latter on opposite sides of the weld, the outer pipe is ribbed with 4 ribs along a helical line, and the adapter has a coaxial shoulder and channels of different diameters and is installed in the outer pipe with smaller channels diameter flush with oblique sections of the pipe, and connected by a weld along the contact of the cylindrical surface of the collar and the inner surface of the outer pipe with a weld of structural clearances along the entire length, the inner pipe has a spacer elements made by local extensions, formed by “flattening” with an established step and then turning them through an angle of 90 ° with bending (covering) of pipe sections along the entire length.
Увеличение срока службы теплообменного элемента происходит за счет исключения конструктивного зазора между корпусом переходника и наружной трубой и, как следствие, исключения коррозионных процессов в кольцевом зазоре, из-за создания проточной полости между переходником и внутренней поверхностью наружной трубы, что способствует вымыванию солей с поверхностей труб и двух переходников в зоне досыхания, во время обслуживания установки во время эксплуатации, что уменьшает вероятность возникновения коррозии и продлевает ресурс работы теплообменного элемента.The increase in the service life of the heat exchange element occurs due to the elimination of the structural gap between the adapter body and the outer pipe and, as a result, the elimination of corrosion processes in the annular gap, due to the creation of a flow cavity between the adapter and the inner surface of the outer pipe, which helps to wash salts from the pipe surfaces and two adapters in the drying zone, during maintenance of the installation during operation, which reduces the likelihood of corrosion and extends the service life of those loobmennogo element.
Повышение эффективности теплообмена элемента достигается за счет рационального перераспределения греющего теплоносителя, пропорционально площади омываемой поверхности теплообменного элемента, а так же за счет коаксиального расположения внутренней трубы относительно наружной.An increase in the heat exchange efficiency of the element is achieved due to the rational redistribution of the heating coolant, in proportion to the area of the washed surface of the heat exchange element, as well as due to the coaxial location of the inner pipe relative to the outer one.
Сокращения сроков создания теплообменного элемента от момента проектирования до серийного производства достигается применением простой технологии (метод холодной гидравлической локальной деформации в специальной форме гладкой трубы до установленного диаметра) при изготовлении наружной трубы с локальными коаксиальными расширениями, более дешевой по сравнению с производством ребристых труб. Наличие локальных коаксиальных расширений на наружной трубе теплообменного элемента обеспечивает их дистанционирование между собой в составе парогенератора.Reducing the time needed to create a heat-exchange element from design to mass production is achieved by using simple technology (the method of cold hydraulic local deformation in a special form of a smooth pipe to a fixed diameter) in the manufacture of an outer pipe with local coaxial extensions, which is cheaper compared to the production of ribbed pipes. The presence of local coaxial extensions on the outer tube of the heat exchange element ensures their spacing between themselves as part of the steam generator.
На Фиг. 1 а). Изображен продольный разрез теплообменного элемента. (Вариант 1).In FIG. 1 a). A longitudinal section of a heat exchange element is shown. (Option 1).
Устройство состоит из наружной трубы 1 имеющей локальные коаксиальные расширения 2 с установленным шагом h (расчетная величина, зависит от материала и геометрических параметров труб, вида греющего теплоносителя), внутренней трубы 3 с дистанционирующими элементами 4 и 5, выполненными локальными расширениями, образованные «сплющиванием» с установленным шагом h1, причем расстояние между сжимаемыми поверхностями для сплава ПТ-7М при D/S≤15 определяется по формуле:The device consists of an
где D - номинальный наружный диаметр, в мм;where D is the nominal outer diameter, in mm;
S - номинальная толщина стенки, в мм.S - nominal wall thickness, in mm.
и с последующим поворотом их на угол 90°. Переходники двухканальные 6, установлены во внутрь наружной трубы 1 каналами меньшего диаметра 7 и соединены своими буртами 11(см. фиг. 5) с наружной трубой 1 сварными швами 8, выполненным лазерным или электроннолучевым методом, причем сварной шов 8 должен проплавлять весь конструктивный зазор между наружной поверхностью бурта 11 (см. фиг. 5) переходника 6 и внутренней поверхностью наружной трубы 1.and then turning them through an angle of 90 °. Two-
На Фиг. 1 б). Изображен продольный разрез наружной трубы в месте коаксиального диаметрального расширения (Вариант 1).In FIG. 1 b). A longitudinal section of the outer pipe is shown at the site of coaxial diametrical expansion (Option 1).
На Фиг. 2. Изображен продольный разрез теплообменного элемента. (Вариант 2).In FIG. 2. A longitudinal section of a heat exchange element is shown. (Option 2).
Устройство состоит из наружной трубы 1 с локальными коаксиальными расширениями 2 с шагом h. Внутренняя труба 3 выполнена в виде змеевика имеющего радиус навивки меньше половины наружного диаметра внутренней трубы 3. Переходники двухканальные 6, установлены во внутрь наружной трубы 1 каналами меньшего диаметра 7 и соединены своими буртами 11 (см. фиг. 5) с наружной трубой 1 сварными швами 8, выполненным лазерным или электроннолучевым методом, причем сварной шов должен проплавлять весь конструктивный зазор между наружной поверхностью бурта 11 (см. фиг. 5) переходника 6 и внутренней поверхностью наружной трубы 1.The device consists of an
На Фиг. 3. Изображен продольный разрез теплообменного элемента. (Вариант 3).In FIG. 3. A longitudinal section of a heat exchange element is shown. (Option 3).
Устройство состоит из наружной трубы 1 имеющей на внешней поверхности четыре ребра 9, выполненных по винтовой линии. Внутренняя труба 3 выполнена в виде змеевика имеющего радиус навивки меньше половины наружного диаметра внутренней трубы 3. Переходники двухканальные 6, установлены во внутрь наружной трубы 1 каналами меньшего диаметра 7 и соединены своими буртами 11 (см. фиг. 5) с наружной трубой 1 сварными швами 8, выполненным лазерным или электроннолучевым методом, причем сварной шов должен проплавлять весь конструктивный зазор между наружной поверхностью бурта 11 (см. фиг. 5) переходника 6 и внутренней поверхностью наружной трубы 1.The device consists of an
На Фиг. 4. Изображен продольный разрез теплообменного элемента. (Вариант 4).In FIG. 4. A longitudinal section of a heat exchange element is shown. (Option 4).
Устройство состоит из наружной трубы 1 имеющей на внешней поверхности четыре ребра 9, выполненных по винтовой линии. Внутренняя труба 3 с дистанционирующими элементами 4 и 5, выполненными локальными расширениями, образованные «сплющиванием» с установленным шагом h1. причем расстояние между сжимаемыми поверхностями для сплава ПТ-7М ,при D/S≤15 определяется по формуле:The device consists of an
где D - номинальный наружный диаметр, в мм;where D is the nominal outer diameter, in mm;
S - номинальная толщина стенки, в мм.S - nominal wall thickness, in mm.
и с последующим поворотом их на угол 90°. Переходники двухканальные 6, установленные во внутрь наружной трубы 1 каналами меньшего диаметра 7 и соединены своими буртами 11 (см. фиг. 5) с наружной трубой 1 сварными швами 8, выполненными лазерным или электроннолучевым методом, причем сварной шов должен проплавлять весь конструктивный зазор между наружной поверхностью бурта 11 (см. фиг. 5) переходника 6 и внутренней поверхностью наружной трубы 1.and then turning them through an angle of 90 °. Two-
На Фиг. 5. Изображен продольный разрез теплообменного элемента в месте соединения наружной трубы 1 и переходника 6. Соединение наружной трубы 1 и переходника 6 возможно выполнить сварным швом 10 аргонодуговым методом. Устройство теплообменного элемента будет аналогично фиг. 1, 2, 3, 4, только для выполнения сварного шва 10 переходник 6 должен выступать на ширину бурта 11 относительно косого среза 12 наружной трубы 1.In FIG. 5. A longitudinal section of a heat exchange element is shown at the junction of the
Теплообменный элемент работает следующим образом.The heat exchange element operates as follows.
Процесс теплообмена осуществляется по противоточной схеме циркуляции сред. Греющий теплоноситель, двигаясь сверху вниз, омывает внешнюю поверхность наружной трубы 1 и внутреннюю поверхность внутренней трубы 3. Нагреваемая среда подается в нижнюю часть теплообменного элемента и поступает в кольцевую полость между наружной трубой 1 и внутренней трубой 3 и, двигаясь вверх по кольцевой полости, нагревается, испаряется и в виде перегретого пара отводится в коллектор (на фигуре не обозначен).The heat exchange process is carried out according to the countercurrent scheme of medium circulation. The heating coolant, moving from top to bottom, washes the outer surface of the
Таким образом, вариантное выполнение устройства с наружной трубой имеющей локальные коаксиальные расширения или ребра и с внутренней трубой имеющей дистанционирующие элементы, либо трубы в виде змеевика имеющего малый радиус навивки, позволяет увеличить срок службы теплообменного элемента, повысить эффективность теплообмена, обеспечить сокращение сроков создания теплообменного элемента от момента проектирования до серийного производства.Thus, the embodiment of the device with an outer pipe having local coaxial extensions or ribs and with an inner pipe having spacing elements, or a pipe in the form of a coil having a small winding radius, allows to increase the service life of the heat exchange element, increase the efficiency of heat transfer, and reduce the time needed to create a heat exchange element from design to serial production.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100796A RU2681393C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Heat exchange element (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100796A RU2681393C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Heat exchange element (options) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681393C1 true RU2681393C1 (en) | 2019-03-06 |
Family
ID=65632836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018100796A RU2681393C1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Heat exchange element (options) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681393C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1551480B1 (en) * | 1967-01-05 | 1971-03-11 | Mannesmann Ag | DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER FOR HIGH PRESSURES |
| SU399708A1 (en) * | 1971-09-16 | 1973-10-03 | HEAT EXCHANGE ELEMENT | |
| RU2125695C1 (en) * | 1996-07-04 | 1999-01-27 | Опытное конструкторское бюро машиностроения | Heat-exchange element |
| RU2386913C1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-04-20 | Иван Федорович Пивин | Heat exchanger |
| RU2410621C1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-01-27 | Иван Федорович Пивин | Adapter |
-
2018
- 2018-01-10 RU RU2018100796A patent/RU2681393C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1551480B1 (en) * | 1967-01-05 | 1971-03-11 | Mannesmann Ag | DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER FOR HIGH PRESSURES |
| SU399708A1 (en) * | 1971-09-16 | 1973-10-03 | HEAT EXCHANGE ELEMENT | |
| RU2125695C1 (en) * | 1996-07-04 | 1999-01-27 | Опытное конструкторское бюро машиностроения | Heat-exchange element |
| RU2386913C1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-04-20 | Иван Федорович Пивин | Heat exchanger |
| RU2410621C1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-01-27 | Иван Федорович Пивин | Adapter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230017453A1 (en) | Ribbed tubeless heat exchanger for fluid heating systems including a rib component and methods of manufacture thereof | |
| US20110083619A1 (en) | Dual enhanced tube for vapor generator | |
| CN100567813C (en) | Steam generator, relevant manufacture method and continuous steam generator | |
| JP6436529B2 (en) | Heat exchanger | |
| RU2681393C1 (en) | Heat exchange element (options) | |
| BR112019014666B1 (en) | VERTICAL DOWNFILM HEAT TRANSFER TUBE FOR EVAPORATION OF DOWNWARD FILM FROM RESIDUAL LIQUOR, AND, METHOD FOR MANUFACTURING A VERTICAL DOWNFILM HEAT TRANSFER TUBE FOR EVAPORATION OF DOWNWARD FILM FROM RESIDUAL LIQUOR | |
| US11454452B2 (en) | Heat exchanger for a molten salt steam generator in a concentrated solar power plant (III) | |
| US3330336A (en) | Heat exchanger tubes with longitudinal ribs | |
| CN203240926U (en) | Rotational flow type heat exchanger | |
| JP2009264644A (en) | Heat exchanger | |
| CN218673238U (en) | Wound fin type heat exchange equipment | |
| KR200487949Y1 (en) | Pipe for exchanging geothermal heat | |
| CN208059636U (en) | Heat exchanger and fused salt steam generator including at least one train of heat exchangers | |
| CN205718576U (en) | A kind of spiral pad stripe shape wrap-round tubular heat exchanger structure | |
| RU2570964C1 (en) | Heating medium header of steam generator with u-shape pipes of horizontal heat exchange bunch, and method of its producing | |
| RU2756967C2 (en) | Dual-channel adapter | |
| JP2008175450A (en) | Heat exchanger | |
| EP3502608B1 (en) | Heat exchanger for a molten salt steam generator in a concentrated solar power plant (iii) | |
| KR20170007597A (en) | Pipe for exchanging geothermal heat | |
| RU162986U1 (en) | SPIRAL HEAT EXCHANGER | |
| EP2957850B1 (en) | Transfer pipe for furnace | |
| RU2125695C1 (en) | Heat-exchange element | |
| KR20150004531A (en) | Heat Exchanger | |
| CN210533143U (en) | Inner rib outer groove winding heat exchange tube | |
| CN209991744U (en) | Improved tube core drainage device of tube bundle dryer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20191015 |