SU1716296A1 - Теплообменник - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплотехнике. Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности и расширение функциональных возможностей. Теплообменник содержит секции U-образных теплообмен- ных труб, закрепленных концами в трубной доске. К доске примыкает коллекторна  камера , выполненна  в виде полуцилиндрической обечайки 3 с торцовыми крышками 4. Внутри обечайки 3 установлены перегородки 2 в виде S-образных пластин с центральным участком, расположенным вдоль оси обечайки 3 с образованием перепускных каналов . Каждый канал снабжен входным 5 и выходным 6 штуцерами. 5 ил. И О hO ю о

Description

Изобретение относитс  к теплообмен- ной технике, а именно к однокамерным теп- лообменным аппаратам, и может найти применение в блочно-встраиваемых модул х утилизационныхтеплообменников газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов, а также в машинах и аппаратах химической технологии.

Известен теплообменный аппарат, содержащий закрепленный в трубных досках пучок горизонтальных теплообменныхтруб, подключенных к раздающему и сборному коллекторам.

Недостатки этого аппарата.

Значительна  жесткость конструкции, что при даже незначительной разверке расходов теплоносител  как в трубах, так и в межтрубном пространстве приводит к превышению допускаемых напр жений в элементах конструкции и снижает, таким образом, ее надежность.

Отсутствие анкерных св зей в раздающем и сборном коллекторах, что требует увеличени  расхода металла дл  достижени  необходимой прочности как трубных досок, так и обечаек.

Невозможность выработки в одном теп- лообменном аппарате теплоносител  различных параметров и очистки элементов работающего теплообменного аппарата от накипи и других отложений внутри трубного пучка без отключени  от системы.

Известен также теплообменник (прин т за прототип), содержащий пучок U-образ- ных теплообменных труб, закрепленных концами в трубной доске, и примыкающие к последней входной и выходной коллекторы среды трубного пространства, разделенные между собой вертикальной перегородкой

1.

Недостатками этого теплообменника  вл ютс :

значительные термические напр жени  вдоль элементов всей коллекторной камеры , возникающие при работе теплообменника вследствие разности температур теплоносител  во входном и выходном коллекторах , привод щие к разрушени м;

низка  долговечность камеры в св зи с термоцикличностью из-за изменени  технологических параметров как греющего, так и нагреваемого теплоносителей;

невозможность конструктивного и технологического маневра ввиду несоответстви  геометрических размеров теплообменного модул  набору технологических параметров в широком диапазоне их измерени ;

невозможность выработки в одном аппарате нагреваемого теплоносител  с различной температурой;

нетехнологичность конструкции и трудоемкость изготовлени .

Цель изобретени  состоит в повышении эксплуатационной надежности и расширении функциональных возможностей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в

0 теплообменнике, содержащем секции U-об- разныхтруб, закрепленных концами в трубной доске, примыкающую к последней коллекторную камеру с подвод щим и отвод щим патрубками, выполненную в виде

5 полуцилиндрической обечайки с торцовыми крышками, перегородки внутри нее выполнены в виде S-образных пластин с центральным участком, расположенным вдоль оси обечайки с образованием перепускных ка0 налов, каждый из которых снабжен входным и выходным штуцерами.

На фиг. 1 представлен вариант коллекторной камеры теплообменника с разделительными перегородками; на фиг. 2 5 участок коллекторной камеры с пучком U- образных труб; на фиг. За-д - варианты включени  теплообменника в работу; на фиг, 4 - технологическа  схема работы; на фиг. 5 - вариант коллекторной камеры с

0 разделительными полост ми,

Теплообменник содержит трубную доску 1, перегородки 2, выполненные в виде S-образных пластин, коллекторную камеру, выполненную в виде полуцилиндрической

5 обечайки 3 с торцовыми крышками 4, входные и выходные штуцера 5,6 секций горизонтальных U-образных теплообменных труб 7.

Первичный теплоноситель, выхлопные

0 газы газотурбинного двигател  или отход щие гор чие дымовые газы любого другого источника омывают теплообменную поверхность секций горизонтальных U-образных теплообменных труб 7, отдава  ей свое теп5 ло.

Вторичный теплоноситель, как правило вода, поступает через выходной штуцер 6 к первой секции трубного пучка, проход  его, частично нагреваетс , затем по перепускно0 му каналу, образованному перегородками 2 в коллекторной камере, обечайкой 3 и трубной доской 1, поступает дл  последующего нагрева во вторую секцию, затем аналогично в третью и т.д.

5 Такой теплообменник обеспечивает последовательное соединение по вторичному теплоносителю выхода предыдущей и входа последующей части теплообменных труб 7, чем обеспечивает посто нный переброс теплоносител  наискось в коллекторной камере . В результате этого процесс нагревани  теплоносител  происходит ступенчато с незначительными изменени ми температуры при переходе от секции к секции. Подвод и отвод теплоносител  можно осуществл ть в несколько патрубков-штуцеров, включа  и промежуточные. В зависимости от схемы подвода и отвода теплоносител  к секции теплообменного модул , а также от характера отвода теплоносител  его параметры (расход и температура) можно варьировать по различным лини м в широких пределах без изменени  общего расчетного значени  гидравлического сопротивлени . Переход с одного режима работы на другой осуществл етс , несмотр  на ступенчатость, достаточно плавно, без резких скачков температуры, которые могут быть вообще устранены байпасированием соответствующих секций модул  теплообменника. Возможные варианты работы теплообменника представлены на фиг. 3.

Кроме того, данное техническое решение позвол ет осуществл ть химическое удаление накипи и отложений в той или другой части теплообменного модул  без выключени  его из общей тепловой сети.

Конструкци  теплообменника позвол ет использовать значительные термические

0

5

0

5

0

напр жени  между отдельными элементами конструкции и получать с помощью теплообменного модул  теплоноситель различных температур, заданных дискретно , повышаетс  технологичность изготовлени  теплообменного аппарата, по вл етс  возможность химической промывки внутренней трубной поверхности без отключени  теплообменного аппарата от сети.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Теплообменник, содержащий секции U-образных теплообменных труб, закрепленных концами в трубной доске, примыкающую к последней коллекторную камеру с подвод щим и отвод щим патрубками, выполненную в виде полуцилиндрической обечайки с торцовыми крышками, внутри которой размещены перегородки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности и расширени  функциональных возможностей, перегородки выполнены в виде S-образных пластин с центральнымучастком, расположенным вдоль оси обечайки с образованием перепускных каналов, каждый из которых снабжен входным и выходным штуцерами .

   Фиг. 2.

   ta

   П

   Тетиобм сети

   Х ОСХХХХУУУ

   э

   5

   5

   t

   с о

   -ч:

   5

   О

   V

   /л

   оФиг .4

   .фиг. 5