RU2247291C2 - Collector chamber of shell-and-tube heat exchanger - Google Patents

Abstract

FIELD: heat-exchange apparatus; liquid-to-liquid heat exchangers.

SUBSTANCE: collector chamber of shell-and-tube heat exchanger adjoining the tube sheet of tube bank includes partitions dividing it into supply and discharge compartments; they have U-shaped profile with strip located between its runs; it is made from elastic material; one end of strip is secured on tube sheet and second end is bent at 180 deg. on side of supply compartment.

EFFECT: enhanced operational reliability.

Description

Изобретение относится к элементам теплообменных аппаратов и может быть использовано в компактных жидкостно-жидкостных теплообменниках.The invention relates to elements of heat exchangers and can be used in compact liquid-liquid heat exchangers.

Известна коллекторная камера кожухотрубного теплообменника, разделенная на подводящие и отводящие отсеки посредством перегородок, снабженных со стороны трубной доски уплотняющими элементами, контактирующими с трубной доской (а.с. СССР №966486 от 01.04.81). Недостатком указанной коллекторной камеры является возможность перетечки среды между отсеками в месте контакта перегородок с трубной доской.Known collector chamber of a shell-and-tube heat exchanger, divided into inlet and outlet compartments by means of partitions, equipped on the side of the tube plate with sealing elements in contact with the tube plate (AS USSR No. 966486 dated 01.04.81). The disadvantage of this collector chamber is the possibility of a flow of medium between the compartments at the point of contact of the partitions with the tube plate.

Известна также коллекторная камера кожухотрубного теплообменника, примыкающая к трубной доске теплообменного пучка и разделенная перегородками на подводящие и отводящие отсеки, причем торцы перегородок, обращенные к трубной доске, выполнены с U-образным профилем, между ветвями которого размещена перемычка, выполненная из материала с большим по сравнению с перегородкой коэффициентом термического расширения и установленная в контакте с ее ветвями (а.с. СССР №1250829 от 20.02.85). Однако такая коллекторная камера не может использоваться в компактных теплообменниках, в которых мало расстояние между трубками (около 1 мм) и толщина перемычки (около 0,5 мм).A collector chamber of a shell-and-tube heat exchanger is also known, adjacent to the tube plate of the heat-exchange bundle and divided by partitions into supply and outlet compartments, the ends of the partitions facing the tube plate being made with a U-shaped profile, between which branches there is a jumper made of material with a large compared with the partition coefficient of thermal expansion and installed in contact with its branches (AS USSR No. 1250829 from 02.20.85). However, such a collection chamber cannot be used in compact heat exchangers in which the distance between the tubes (about 1 mm) and the thickness of the bridge (about 0.5 mm) are small.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности коллекторной камеры кожухотрубного теплообменника.The aim of the invention is to increase the operational reliability of the collector chamber of a shell-and-tube heat exchanger.

Указанная цель достигается тем, что в коллекторной камере кожухотрубного теплообменника, примыкающей к трубной доске теплообменного пучка и разделенной перегородками на подводящие и отводящие отсеки, причем торцы перегородок, обращенные к трубной доске, выполнены с U-образным профилем, между ветвями которого размещена перемычка, при этом перемычка изготовлена из упругого материала, один торец перемычки закреплен на трубной доске, а второй торец, входящий в U-образный профиль перегородки, выполнен с отгибом на 180° со стороны подводящего отсека.This goal is achieved by the fact that in the collector chamber of the shell-and-tube heat exchanger adjacent to the tube plate of the heat-exchange bundle and divided by partitions into supply and outlet compartments, the ends of the partitions facing the tube plate are made with a U-shaped profile, between which branches a jumper is placed, at the jumper is made of elastic material, one end of the jumper is fixed to the tube plate, and the second end, which is part of the U-shaped profile of the partition, is made with a 180 ° bend from the side tseka.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что перемычка изготовлена из упругого материала, один торец перемычки закреплен на трубной доске, а второй торец, входящий в U-образный профиль перегородки, выполнен с отгибом на 180° со стороны подводящего отсека.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is characterized in that the jumper is made of elastic material, one end of the jumper is mounted on the tube plate, and the second end, which is part of the U-shaped profile of the partition, is 180 ° bent from the side of the supply compartment.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения “новизна”.Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию “существенные отличия”.Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

На фиг.1 схематично изображена коллекторная камера, на фиг.2 - место Б на фиг.1.Figure 1 schematically shows a collector chamber, figure 2 - place B in figure 1.

Коллекторная камера кожухотрубного теплообменника содержит крышку 1 с патрубками 2 и 3 ввода и вывода рабочей среды, соединенную с трубной доской 4, и перегородки 5, разделяющие коллекторную камеру на подводящий 6 и отводящий 7 отсеки. Торец 8 перегородки 5, обращенный к трубной доске 4, выполнен с U-образный профилем, между ветвями 9 которого размещена тонкостенная перемычка 10, выполненная из упругого материала. Торец 11 перемычки 10 соединен, например пайкой, с трубной доской 4, торец 12, входящий в U-образный профиль перегородки 5, выполнен с отгибом 13 на 180° со стороны подводящего отсека 6. В трубной доске 4 закреплены трубки 14. Для компактных теплообменников, в которых расстояние между трубками мало (около 1 мм), толщина перемычки может быть 0,3-0,5 мм.The collector chamber of the shell-and-tube heat exchanger includes a cover 1 with nozzles 2 and 3 for input and output of the working medium connected to the tube plate 4, and partitions 5 dividing the collector chamber into the inlet 6 and the outlet 7 compartments. The end face 8 of the partition 5, facing the tube plate 4, is made with a U-shaped profile, between the branches 9 of which a thin-walled jumper 10 is made of elastic material. The end face 11 of the jumper 10 is connected, for example, by soldering, to the tube plate 4, the end 12 included in the U-shaped profile of the partition 5, is bent 13 by 180 ° from the side of the supply compartment 6. Tubes are fixed in the tube plate 4. For compact heat exchangers in which the distance between the tubes is small (about 1 mm), the thickness of the jumper can be 0.3-0.5 mm.

При работе теплообменника рабочая среда через патрубок 2 подается в отсек 6 и далее в трубки 14, а через патрубок 3 выводится из отсека 7. Поскольку давление в подводящем отсеке 6 выше, чем в отводящем отсеке 7, на величину гидравлического сопротивления трубной полости теплообменника, рабочая среда, попадая под отгибку 13 торца 12 тонкостенной перемычки 10, прижимает перемычку 10 к ветвям 9 U-образного профиля торца 8 перегородки 5, способствуя герметизации стыка между перегородкой 5 и перемычкой 10.During operation of the heat exchanger, the working medium through the pipe 2 is supplied to the compartment 6 and then into the tubes 14, and through the pipe 3 it is removed from the compartment 7. Since the pressure in the supply compartment 6 is higher than in the discharge compartment 7 by the amount of hydraulic resistance of the tube cavity of the heat exchanger, the working the medium, falling under the bending 13 of the end 12 of the thin-walled jumper 10, presses the jumper 10 to the branches 9 of the U-shaped profile of the end 8 of the partition 5, thereby sealing the joint between the partition 5 and the jumper 10.

Использование предлагаемого технического решения позволяет уменьшить протечку между отсеками коллекторной камеры и тем самым повысить эксплуатационную надежность коллекторной камеры в целом.Using the proposed technical solution allows to reduce leakage between the compartments of the collector chamber and thereby increase the operational reliability of the collector chamber as a whole.

Claims (1)

Коллекторная камера кожухотрубного теплообменника, примыкающая к трубной доске теплообменного пучка и разделенная перегородками на подводящие и отводящие отсеки, причем торцы перегородок, обращенные к трубной доске, выполнены с U-образным профилем, между ветвями которого размещена перемычка, отличающаяся тем, что перемычка изготовлена из упругого материала, один торец перемычки закреплен на трубной доске, а второй торец, входящий в U-образный профиль перегородки, выполнен с отгибом на 180° со стороны подводящего отсека.The collector chamber of the shell-and-tube heat exchanger adjacent to the tube plate of the heat-exchange bundle and divided by partitions into the inlet and outlet compartments, and the ends of the partitions facing the tube plate are made with a U-shaped profile, between which branches there is a jumper, characterized in that the jumper is made of elastic material, one end of the jumper is mounted on the tube plate, and the second end included in the U-shaped profile of the partition is made with a 180 ° bend from the side of the supply compartment.

Images