SU941833A1 - Heat exchanger - Google Patents

Description

(5) ТЕПЛООБМЕННИК(5) HEAT EXCHANGER

1one

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано в устройствах дл  охлаждени  высокотемпературных газов.The invention relates to energy and can be used in devices for cooling high-temperature gases.

Известен теплообменник, содержащий пучок теплообменных труб, установленный в вертикальном корпусе с нижним подвод щим патрубком и закрепленный нижней частью в разделительной мембране , соединенной с несущей трубной доской, и устройство подвода в полость между мембраной и несущей доской холодного теплоносител  и последующего отвода его в полость между несущей и верхней трубными досками fl .A heat exchanger is known, comprising a bundle of heat exchange tubes, mounted in a vertical housing with a lower inlet pipe and secured with a lower part in a separation membrane connected to a supporting tubular plate, and a supply device into the cavity between the membrane and the carrier board of a cold heat carrier and subsequent removal thereof into the cavity between carrier and upper tube plates fl.

Недостатками такого теплообменника  вл ютс  значительна  металлоемкость и низка  интенсивность теплообмена вследствие низкой интенсивности охлаждени  зон высоких термических напр жений, что ограничивает предел начальной температуры гор чего теплоносител .The disadvantages of such a heat exchanger are significant metal consumption and low intensity of heat exchange due to the low intensity of cooling of high thermal stress zones, which limits the initial temperature of the hot coolant.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  теплообменник, содерн( пучок теплообменных труб, установленный в вертикальном корпусе с нижним подвод щим патрубком и снабженный несущей и верхней трубными досками, причем трубы пучка закреплены нижними концами в разделительной мембране , образующей с несущей трубной доской и корпусом полость, сообщенную с межтрубным пространством пучка , ограниченным трубными досками , при помощи периферийных и центральных обечаек, скрепленных с мембраной и несущей трубной доской и имеющих в зоне между последними перфорацию , а на участках, расположенных между трубными досками - сквозные отверсти  2j.The closest to the invention to the technical essence is a heat exchanger, sober (a bundle of heat exchange tubes installed in a vertical case with a lower inlet pipe and provided with a carrier and upper tube plates, the beam tubes being fixed with the lower ends in a separation membrane forming the supporting tube plate and the case cavity communicated with the annular space of the beam, limited tube plates, using peripheral and central shells, fastened with a membrane and a supporting tube plate and and In the area between the last perforation, and in the areas located between the tube plates - through holes 2j.

Недостатками известного теплообменника  вл ютс  пониженна  интенсивность теплообмена из-за низкой интенсивности охлаждени  зоны межтрубного пространства, ограниченной несущей .трубной доской и мембраной, что ограничивает предел начальной температуры гор чего теплоносител , а также повышенные габариты, так ка обечайки расположены между теплообменными-трубами , что значительно увличивает диаметр корпуса.The disadvantages of the known heat exchanger are the reduced intensity of heat exchange due to the low intensity of the cooling of the annular space zone bounded by the carrier board and membrane, which limits the limit of the initial temperature of the hot coolant, as well as the increased dimensions, as well as the shells are located between the heat exchange tubes, which significantly increases the diameter of the case.

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена и уменьшение габаритов «The purpose of the invention is to intensify heat transfer and reduce the size.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в теплообменнике, содержащем пучок теплообменных труб, установленный в вертикальном корпусе с нижним подвод щим патрубком и снабженйый несущей и верхней трубными досками , причем трубы пучка закреплены нижними концами в разделительной мембране , образующей с несущей трубнойThis goal is achieved by the fact that in a heat exchanger containing a bundle of heat exchange tubes installed in a vertical housing with a lower inlet pipe and provided with a carrier and upper tube plates, the beam tubes are fixed with lower ends in a separation membrane forming the supporting tube

доской и корпусом полость, сообщенную с межтрубным пространством пучка, ограниченным трубными досками , при помощи периферийных и центральных обечаек, скрепленных с мембраной и несущей трубной доской и имеющих в зоне между последними перфорацию , а на участках, расположенных между трубными досками - сквозные отверсти , кажда  обечайка охватывает с образованием кольцевого зазора одну из теплообменных труб, и сквозные отверсти  периферийных обечаек обращены в сторону подвод щего патрубка корпуса, а центральных - в противоположную сторону.board and casing, a cavity communicated with the annular space of the beam, limited by tube plates, using peripheral and central shells fastened with a membrane and a supporting tube plate and having perforations in the zone between the last, and through holes between the tube plates - through holes each The shell covers, with the formation of an annular gap, one of the heat exchange tubes, and the through holes of the peripheral shells face the supply pipe of the casing, and the central holes - in the opposite ronu.

На фиг. 1 изобра Аен теплообменник , общий вид, на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1,FIG. 1 Image Aen heat exchanger, general view, in FIG. 2 — node 1 in FIG. one,

Теплообменник содержит пучок теплообменных труб 1, установленный в вертикальном корпусе 2 с нижним подвод щим патрубком 3 и снабженный несущей и верхней 5 трубными досками . Трубы 1 пучка закреплены нижними концами в разделительной мембране 6, образующей с несущей трубной доской и корпусом 2 полость 7. Полость 7 сообщена с межтрубным пространством пучка, ограниченным трубными досками и 5, при помощи периферийных 8 и центральных 9 обечаек. Обечайки 8 и 9 скреплены с мембраной 6 и несущей трубной доской k и имеют в зоне между последними перфорацию , а на участках, расположенных между трубными досками 4 и 5 - сквозные отверсти . Кажда  из обечаекThe heat exchanger contains a bundle of heat exchange tubes 1, mounted in a vertical housing 2 with a lower inlet pipe 3 and provided with a carrier and an upper 5 tube sheets. Tubes 1 beam fixed lower ends in the separation membrane 6, forming with the carrier tube plate and the housing 2 cavity 7. The cavity 7 communicates with the annular space of the beam, limited tube plates and 5, using peripheral 8 and 9 central 9 shells. The shells 8 and 9 are bonded with the membrane 6 and the carrier tube plate k and have perforations in the zone between the latter, and through holes between the tube plates 4 and 5 in the areas between the tube plates 4 and 5. Each of the shells

8 и 9 охватывает с образованием кольцевого зазора одну из теплообменных труб 1. Сквозные отверсти  периферийных обечаек 8 обращены в сторону 5 подвод щего патрубка 3, а центральных - в противоположную сторону. В верхней части корпуса 2 закреплен отвод щий патрубок 10.8 and 9, with the formation of an annular gap, covers one of the heat exchanging pipes 1. The through holes of the peripheral shells 8 face 5 of the inlet pipe 3, and the central holes - in the opposite direction. In the upper part of the housing 2, a discharge pipe 10 is fixed.

Теплообменник работает следующимThe heat exchanger works as follows

О образом.About the way.

Гор чий теплоноситель пропускают снизу вверх по трубам 1, в которых он охлаждаетс , отдава  тепло холодному теплоносителю. Холодный теплоноситель подвод т в корпус 2 по патрубку 3, после которого он раздел етс  на два потока. Один поток холодного теплоносител  через кольцевые зазоры, образованные периферийными обечайками 8 и трубами 1, направл ют в полость 7, в которой холодный теплоноситель охлаждает мембрану б и несущую трубную доску k. Далее этот поток теплоносител  через кольцевые зазоры, образованные центральными обечайками .9 и трубами 1, возвращают в межтрубное пространство , ограниченное трубными досками 4 и 5, где он перемещаетс  с другим потоком холодного теплоносител . Образовавша с  смесь, поднима сь вверх, охлаждает пучок труб 1. Отвод т холодный теплоноситель из корпуса 2 по патрубку 10.The hot coolant is passed from the bottom upwards through the pipes 1, in which it is cooled, giving off heat to the cold coolant. The cold coolant is fed into the housing 2 through the nozzle 3, after which it is divided into two streams. One stream of cold coolant through the annular gaps formed by the peripheral shells 8 and pipes 1, is directed into the cavity 7, in which the cold coolant cools the membrane b and the supporting tube plate k. Further, this coolant flow through the annular gaps formed by the central shells .9 and pipes 1 is returned to the annular space bounded by tube plates 4 and 5, where it moves with another cold coolant flow. Formed with the mixture, lifting up, cools the bundle of pipes 1. The cold heat carrier is withdrawn from the housing 2 through the nozzle 10.

Интенсивное охлаждение мембраны 6 и несущей трубной доски 4 снижает термическое напр жение в них, что позвол ет увеличить верхний предел начальнсй температуры гор чего теплоносител , а значит и интенсивность теплообмена в пучке труб 1. Кроме того, установка труб 1 внутри обечаек 8 и 9 снижает габариты теплообменника .Intensive cooling of the membrane 6 and the carrier tube 4 reduces the thermal stress in them, which allows to increase the upper limit of the initial temperature of the hot coolant, and hence the intensity of heat exchange in the tube bundle 1. In addition, the installation of tubes 1 inside the shells 8 and 9 reduces dimensions of the heat exchanger.

Claims (2)

1.Патент Чехословакии Н 138355, кл. 12 F 5/02, опублик. 1970.1. The patent of Czechoslovakia H 138355, cl. 12 F 5/02, publ. 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 574593, кл. F 28 D 7/00, 1975.2. USSR author's certificate number 574593, cl. F 28 D 7/00, 1975.