IT9019797A1 - Giunzione di un tubo non raffreddato con un tubo raffreddato - Google Patents
Giunzione di un tubo non raffreddato con un tubo raffreddatoInfo
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Description
Riassunto
L'estremità di un tubo (1) non raffreddato in sezione trasversale eseguito a forma di forcella e presenta una parte tubolare interna ed una parte tubolare esterna (5,6).La parte tubolare esterna (6)è accoppiata rigidamente con il tubo raffreddato (2),mentre la parte tubolare interna (5.)con giuoco radiale e assiale penetra nel tubo raffreddatato (2). Lo spazio anulare (13)fra la parte tubolare interna e la parte esterna (5,6) è riempita con un materiale termoisolante (figura 1).
Descrizione
L'invenzione riguarda la giunzione di un tubo caldo, non raffreddato, con un tubo raffreddato.
In una tale giunzione le pareti dei tubi fra di loro contigui presentano temperature reciprocamente differenti puesta differenza di temperatura in seguito alla differente dilatazione termica dei tubi porta a tensioni inammissibilmente elevate in corrispondenza del punto di accoppiamento. Inoltre può rendersi necessario impiegare per tubi materiali con differenti coefficienti di dilatazione termica specifici per cui . 'aumentano leggermente le tensioni nella zona di giunzione.
L'invenzione si pone_il compito di realizzare
;una giunzione fra un tubo caldo, non raffreddato, ed un tubo
raffreddato, in cui le tensioni termiche vanno tenute possibile
mente modeste.
Secondo 11 invenzione questo problema viene risolto mediante le caratteristiche della rivendicazione J . Una
vantaggiosa esecuzione dell'invenzione è indicata nel la ri ven¬
di cazione 2.
Nella giunzione secondo l'invenzione le tempe¬
rature parietali in corrispondenza del punto di giunzione sono
quasi uguali, cosicché si evitano tensioni termiche.
Ulteriori esempi di realizzazione dell 'invenzi_o ne sono rappresentati nel disegno e vengono illustrati dettaglia
temente nel seguito.
In particolare:
la figura 1 mostra una sezione longitudinale ,
attraverso una giunzione fra due tubi,
la figura 2 mostra un'altra forma di realizza zione della giunzione, e
la figura 3 mostra la sezione longitudinale
attraverso un'ulteriore forma di realizzazione.
Il tubo 1 è non raffreddato e viene percorso da un gas caldo. Il tubo 1 è accoppiato con un tubo raffredd to 2 in cui il gas viene raffreddato.,I_tubU _,2,—sono rec.iprobamente,allineati e presentano preferibilmente lo stesso diametro interno.. Il tubo raffreddato 2_è„eseguito_come.tubo. dopp_io con_un tubo interno_3_ed un.tuboL.mantellare.A.Uno, _ spazio anulare fra il..tubo.interno_3_e_iJ_tubo.mante1lare.4_ è percorso da un refrigerante, ad_esempio da acqua,vaporizzan te.
Per accoppiare senza tensionijA tubo ripn__raffreddato 1 con il tubo raffreddato 2? l'estremità del tubo^no raffreddata, contigua,al tubo raffreddato 2.,_è eseguita_d_i. sezione trasversale a forma,di forcella. In partico_lare_s.ono formate una parte tubolare interna 5 ed_una.parte,tubo]are esterna 6 accoppiate fra di loro in corrispondenza di uno.dei loro lati frontali. _
La parte tubolare esterna 6 è accoppiata rigidamente con il tubo mantellare 4 del tubo raffreddato 2.Questo accoppiamento rigido secondo la figura 1 è costituito di una giunzione saldata indicata mediante un cordone di saldatura anulare 7. In particolare per formare la commettitura di saldatura sul tubo mantellare 4 è sagomata un'appendice anulare 8 di spessore corrispondente allo spessore parietale della parte tubolare esterna 6. Secondo la figura 2 si impiegano a giunzione ad avvitamento.A tale scopofe parte tubolar esterna 6 e il tubo mantellare 4 sono dotati rispettivament di una flangia anulare 9 e 10.Flange 9 e 10 sono accoppiate .fra di loro tramite viti 11.Fra le flange 9 eJiO_è.situata._i ^una guarnizione 12.
La parte tubolare interna 5 del tubo 1 non raffreddato penetra nel tubo interno 3 del t_ub_o_raffreddato 2.. In particolare fra la parte tubolare interna 5 ed il tubo interno 3 in direzione radiale e in direzione assiale è previsto un giuco.Tramite questo giuco, è rappresentato esageratamente ingrandjto nelle figure 1 e 2, vengono compensate dilatazi£ ini termiche del tubo 1 non raffreddato rispetto al.tubo raffré dato 2.
Lo_spazio anulare 13 fra la parte tubolare interna e la parte tubolare esterna 5,6 del tuboJ non raffreddato è riempito con un materiale termoisolante,
Quando lo spazio anulare fra il tubo interno 3 e il tubo mantellare 4 del tubo raffreddato 2,viene percorso ^da refrigerante, la parete tubolare del tubo mantellare 4 ass£ me una temperatura corrispondente circa alla temperatura del refrigerante. Il tubo inteno 3, che conduce gas caldo affluente dal tubo 1 non raffreddato, viene raffredda^ esternamente1 in maniera completamente efficace mediante il refrigerante. Conseguentemente si imposta una temperatura parietale, che è decisamente inferiore alla temperatura del gas, e precisamente vicina alla temperatura refrigerante. La temperatura sulla^ parete interna del tubo 1 non raffreddato e della parte tubolare interna 5 è vicina alla temperatura del gas caldo.Per effetto dello strato intermedio di materiale termoisolante _ all'interno dello spazio anulare 13 la parete tubolare della parte tubolare interna 6 assume una temperatura minore. In di pendenza dal ]_a temperatura del gas caldo e del_ refrigerante _ mediante uno spessore adattato dello stirato intermedio di materiale termoisolante e mediante una corrispondente lunghezza dell'estremità a forma di forcella del tubo 1 _n°n raffreddato si ottiene che in corrispondenza del punto di giunzione, ad esempio in corrispondenza del cordone dj_ saldatura 7 esistono approssimativamente uguali temperature parietali . Con questa ampia uguaglianza di temperature è possibile evitare_ tension termiche.
La giunzione è rappresentata nelle figure 1 e_ 2 oppure viene impiegata preferibilmente per tubo disposti orizzontalmente. Per scambiatori di calore con tubi disposti verticalmente è preferibile la realizzazione secondo la figur 3. Questa realizzazione presenta un esempio per l'impiego del l'invenzione. Il tubo 1 non raffreddato è un tubo di un forno per produrre gas di piroscissione. Ognuno di questi tubi è accoppiato con un tubo 2, servente da tubo di raffreddamento, di uno scambiatore di calore a tubo singolo, per raffreddare il gas di piroscissione.
Il tubo mantellare 4 del tubo raffreddato 2 tr mite un elemento intermedio 15 è saldato nel tubo collettore 14 al quale viene addotto il refrigerante per più tubi 2 ins iriti in parallelo. Il tubo interno^ è dotato di un allargameji to tubolare 16 saldato nel tubo collettore 14, in modo tale 'che il tubo interno 3 insieme all'allargamento tubolare 16 at traversa il tubo collettore 14. In particolare lo spazio anulji re fra il tubo interno 3 e il tube^mante1lare 4 è aperto verso il tubo collettore 14.
All'esterno del tubo collettore 14 l'allargamento tubolare 16 è unito con la parte tubolare esterna 6 del tubo 1 non raffreddato, tramite il cordone di saldatura 7.La parte tubolare interna 5 penetra nell'allargamento tubolare 16 laddove formando un'intercapedine anulare 17 rimane una distanza radiale fra la parte tubolare interna 5 e 1Vallargamente tubolare 16.Questa intercapedine 17 al pari dello spazio anulare 13 fra la parte tubolare interna e quella esterna 5, 6 è riempita con un materiale termoisolante.All'estremità della .parte tubolare interna 5 rispetto all'allargamento tubolare 16 per la compensazione di dilatazioni termiche presentano un giu co radiale e un giuco assiale.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1.-_Giunzione di un tubo caldo (1) non raffreddato con un tubo (2) raffreddato, caratterizzato dal fatto che l'estremità del tubo (1) non raffreddato in sezione trasversale è eseguita a forma di forcella, formando due parti tubolari (5 e 6) accoppiate fra di loro in corrispondenza di uno dei lati frontali, nonché dal fatto che la parte tubolare esterna 1 (6) è accoppiata rigidamente con il tubo raffreddato (2) i noi -tre dal fatto che la parte tubolare interna (5) penetra_nel !tubo raffreddato C2)_e rispetto a questo presenta un qiuco ra-1'diale e assiale, e infine dal fatto chelo spazio anulare (13) jfra la parte tubo!are_interna e labarte tubolare esterna (5 e |6)è riempito con un materiale termoisolante^._ 2.- Giunzione secondo la rivendicacionejl, cara terizzato dal fatto che il tubo raffreddato (2) è dotato di un allargamento tubolare (16), nonché dal fatto che 1'allargament (tubolare (16)è accoppiato rigidamente_conJ_a parte tubolare jesterna (6) del tubo (1) raffreddato, e infine dal fatto che l'intercapedine (17) fra la parte tubolare ijiterna (5)e lo allargamento tubolare (16) è riempita con un^teriale termoiso-Alante.
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