09.06.2019
219.017.78e6

КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение предназначено для применения в области теплоэнергетики и в других отраслях промышленности, а именно может быть использовано при проектировании и создании теплообменников с трубными решетками. Изобретение по первому варианту выполнения включает распределительную камеру, разделенную перегородкой на входную и выходную полости и ограниченную корпусом с патрубками подвода-отвода нагреваемой среды и одной или несколькими трубными решетками с отверстиями для соединения теплообменных трубок, а также присоединенный к трубной решетке кожух теплообменника, охватывающий пучок теплообменных трубок, с патрубками подвода и отвода греющей среды, трубная решетка выполнена полусферической выпуклой в сторону среды с меньшим давлением, неперфорированная часть трубной решетки выполнена с выступом для подсоединения кожуха теплообменника, причем выступ образован кольцевой выточкой. Изобретение по второму варианту выполнения включает распределительную камеру, разделенную перегородкой на входную и выходную полости и ограниченную корпусом с патрубками подвода-отвода нагреваемой среды и одной или несколькими трубными решетками с отверстиями для соединения теплообменных трубок, а также присоединенный к трубной решетке кожух теплообменника, охватывающий пучок теплообменных трубок, с патрубками подвода и отвода греющей среды, трубную решетку, выполненную полусферической выпуклой в сторону среды с меньшим давлением, неперфорированную часть трубной решетки, выполненную с выступом для подсоединения кожуха теплообменника, причем выступ образован кольцевой выточкой, распределительная камера со стороны нагреваемой среды выполнена в виде сферы. Изобретение позволяет уменьшить толщину и массу трубной решетки в 1,5-1,8 раза, глубину сверления одного отверстия, общую длину всех отверстий и массу высверливаемого металла в 1,3-1,6 раза, снизить трудозатраты на сверление, а также повысить надежность работы в динамических режимах, а также позволяет выполнить распределительную камеру более легкой и компактной, снизить габариты и массу теплообменника. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при проектировании и создании теплообменников с трубными решетками в других отраслях промышленности.

Известны кожухотрубные теплообменники, включающие распределительные камеры с подводимой и отводимой нагреваемой средой. Распределительная камера разделена перегородкой на входную и выходную полости и ограничена корпусом с патрубками и плоской трубной решеткой. Трубная решетка имеет большое количество отверстий под теплообменные трубки. Для плотного соединения эти трубки развальцовываются и/или привариваются к трубной решетке. Распределительная камера с трубными решетками может располагаться вверху, внизу или в середине корпуса, а сам теплообменник может быть вертикальным или горизонтальным [1 - "Теплообменное оборудование паротурбинных установок. Часть II. Каталог 8-78. ЦНИИТЭИтяжмаш. М., 1978, лист 137; 2 - Miller C.W. Heutiger Stand der Auslegung und Fertigung von Worwarmern//VGB Kraftwerkstechnik 64. Heft 11, November 1984. 982-989; 3 - Mitterecker E. und Kallenberg H. Speisewasser-worwärmanlagen Grosser Dampfkraftwerke. Vorwarmer//BWK. Bd. 37. 1985, 10. 388-396; 4 - Марушкин В.М., Иващенко С.С., Вакуленко Б.Ф. Подогреватели высокого давления паротурбинных установок ТЭС и АЭС. М., Атомэнергоиздат, 1985; 5 - Вакуленко Б.Ф., Железняков Н.И. Новая конструкция ПВД для АЭС с ВВЭР-1000//Электрические станции. 1990, 7, 46-51; 6 - Transactions of the ASME. April 1994, 434-441; 7 - Vrbsky J. Конденсаторы и подогреватели питательной воды поверхностного типа//Proceedings of 10-th Conference on Steam and Gas Tur-bine. 1994, 347-352; 8 - Вакуленко Б.Ф. О некоторых новых конструктивных решениях важнейших узлов ПНД и ПВД//Электрические станции, 1999, 6; 9 - Подогреватели низкого и высокого давления. Информационная справка. АО СП "Подольский машиностроительный завод". Подольск, 1995; 10 - Калимуллин М.М. и др. Патент РФ 2169327, Бюл. 17 от 20.06.2001].

Недостатками указанных аналогов кожухотрубных теплообменников с плоской трубной решеткой являются большие толщина (например, до 500-800 мм в подогревателях высокого давления турбоустановок мощностью от 500 МВт и с давлением острого пара более 24 МПа) и масса таких трубных решеток, большая глубина сверлений при малом шаге отверстий, большой объем высверливаемого металла, сложная технология и трудоемкость их изготовления.

Известен также кожухотрубный теплообменник, включающий распределительную камеру с подводимой и отводимой нагреваемой средой. Распределительная камера разделена перегородкой на входную и выходную полости и ограничена корпусом с патрубками и плоской трубной решеткой. Трубная решетка имеет большое количество отверстий под теплообменные трубки. Для плотного соединения эти трубки развальцовываются и/или привариваются к трубной решетке. Распределительная камера с трубными решетками может располагаться вверху, внизу или в середине корпуса, а сам теплообменник может быть вертикальным или горизонтальным.

Для снижения массы всей распределительной камеры в нем применено расположение этой камеры в центре корпуса теплообменника и соединение двух обычных плоских трубных решеток в одну общую распределительную камеру с помощью стенки корпуса камеры с патрубками подвода-отвода нагреваемой среды. Снижение массы получено за счет исключения днища камеры, которое неизбежно при расположении камеры на одном из краев теплообменника ["Теплообменное оборудование паротурбинных установок. Часть II. Каталог 8-78. ЦНИИТЭИтяжмаш. М., 1978, лист 137].

Недостатком известного теплообменника, принятого за прототип, является то, что плоские трубные решетки и стенки распределительной камеры имеют большие толщины (например, в трубных решетках - до 500-800 мм, а в стенках распределительной камеры - до 250 мм в подогревателях высокого давления турбоустановок мощностью от 500 МВт и с давлением острого пара более 24 МПа) и масса таких трубных решеток, большая глубина сверлений при малом шаге отверстий, большой объем высверливаемого металла, сложная технология и трудоемкость их изготовления.

В связи с этим применение известного устройства возможно при невысоких давлениях нагреваемых сред. Например, для турбоустановок АЭС с ВВЭР-1000 при давлениях нагреваемой воды до 12 МПа были изготовлены и эксплуатируются подогреватели высокого давления типа ПВ-2000-120. Для более высоких давлений нагреваемой воды свыше 24 МПа возникают технологические и эксплуатационные проблемы больших толщин плоских трубных решеток.

Заявляемые конструкции позволяют уменьшить толщину и массу трубной решетки в 1,5-1,8 раза, глубину сверления одного отверстия, общую длину всех отверстий и массу высверливаемого металла - в 1,3-1,6 раза, что существенно снижает остроту технологических проблем, выполнить распределительную камеру более легкой и компактной, уменьшить габариты и массу теплообменника в целом и снизить трудозатраты на сверление, а также повысить надежность работы за счет снижения термических напряжений в динамических режимах (пуски, остановы, сбросы нагрузок).

Предложен кожухотрубный теплообменник (вариант 1), включающий распределительную камеру, разделенную перегородкой на входную и выходную полости и ограниченную корпусом с патрубками подвода-отвода нагреваемой среды и одной или несколькими трубными решетками с отверстиями для соединения теплообменных трубок, а также присоединенный к трубной решетке кожух теплообменника, охватывающий пучок теплообменных трубок, с патрубками подвода и отвода греющей среды, причем трубная решетка выполнена полусферической выпуклой в сторону среды с меньшим давлением, неперфорированная часть трубной решетки выполнена с выступом для подсоединения кожуха теплообменника, причем выступ образован кольцевой выточкой.

Предложен кожухотрубный теплообменник (вариант 2), включающий распределительную камеру, разделенную перегородкой на входную и выходную полости и ограниченную корпусом с патрубками подвода-отвода нагреваемой среды и одной или несколькими трубными решетками с отверстиями для соединения теплообменных трубок, а также присоединенный к трубной решетке кожух теплообменника, охватывающий пучок теплообменных трубок, с патрубками подвода и отвода греющей среды, трубную решетку, выполненную полусферической выпуклой в сторону среды с меньшим давлением, неперфорированную часть трубной решетки, выполненную с выступом для подсоединения кожуха теплообменника, причем выступ образован кольцевой выточкой, причем распределительная камера со стороны нагреваемой среды выполнена в виде сферы.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 изображен вариант 1, а на фигуре 2 - вариант 2.

Кожухотрубный теплообменник (вариант 1) включает распределительную камеру 1, разделенную перегородкой 2 на входную 3 и выходную 4 полости и ограниченную корпусом 5 с патрубками подвода 6 и отвода 7 нагреваемой среды и полусферической трубной решеткой 8, а также присоединенный к трубной решетке кожух 9 теплообменника с патрубками подвода 10 и отвода 11 греющей среды. В перфорированной части 12 трубной решетки 8 отверстия 13 для соединения теплообменных трубок 14 выполнены параллельно центральной оси 15 полусферической трубной решетки 8. Неперфорированная часть 16 трубной решетки 8 имеет выступ 17, образованный кольцевой выточкой 18 для подсоединения кожуха 9 теплообменника. При этом стенка распределительной камеры выполнена, например, в виде цилиндра.

Кожухотрубный теплообменник (вариант 2) включает распределительную камеру 1, разделенную перегородкой 2 на входную 3 и выходную 4 полости и ограниченную корпусом 5 с патрубками подвода 6 и отвода 7 нагреваемой среды и полусферической трубной решеткой 8, а также присоединенный к трубной решетке кожух 9 теплообменника с патрубками подвода 10 и отвода 11 греющей среды. В перфорированной части 12 трубной решетки 8 отверстия 13 для соединения теплообменных трубок 14 выполнены параллельно центральной оси 15 полусферической трубной решетки 8. Неперфорированная часть 16 трубной решетки 8 имеет выступ 17, образованный кольцевой выточкой 18 для подсоединения кожуха 9 теплообменника, причем распределительная камера 1 выполнена в виде сферы.

Кожухотрубный теплообменник по вариантам 1 и 2 работает следующим образом. Нагреваемая среда высокого давления поступает во входную полость 3 распределительной камеры 1 через патрубок подвода 3, откуда через отверстия 13 в полусферической трубной решетке 8 распределяется по теплообменным трубкам 14. Проходящая внутри трубок среда нагревается греющей средой, которая поступает в межтрубное пространство кожуха 9 через патрубок 10 и выходит из кожуха через патрубок 11. Из трубок 14 нагретая среда через трубную решетку 5 поступает в собирающую полость распределительной камеры 1, откуда выходит через патрубок отвода 7.

1.Кожухотрубныйтеплообменник(вариант1),включающийраспределительнуюкамеру,разделеннуюперегородкойнавходнуюивыходнуюполостииограниченнуюкорпусомспатрубкамиподвода-отводанагреваемойсредыиоднойилинесколькимитрубнымирешеткамисотверстиямидлясоединениятеплообменныхтрубок,атакжеприсоединенныйктрубнойрешеткекожухтеплообменника,охватывающийпучоктеплообменныхтрубок,спатрубкамиподводаиотводагреющейсреды,отличающийсятем,чтотрубнаярешеткавыполненаполусферическойвыпуклойвсторонусредысменьшимдавлением,неперфорированнаячастьтрубнойрешеткивыполненасвыступомдляподсоединениякожухатеплообменника,причемвыступобразованкольцевойвыточкой.12.Кожухотрубныйтеплообменник(вариант2),включающийраспределительнуюкамеру,разделеннуюперегородкойнавходнуюивыходнуюполостииограниченнуюкорпусомспатрубкамиподвода-отводанагреваемойсредыиоднойилинесколькимитрубнымирешеткамисотверстиямидлясоединениятеплообменныхтрубок,атакжеприсоединенныйктрубнойрешеткекожухтеплообменника,охватывающийпучоктеплообменныхтрубок,спатрубкамиподводаиотводагреющейсреды,трубнуюрешетку,выполненнуюполусферическойвыпуклойвсторонусредысменьшимдавлением,неперфорированнуючастьтрубнойрешетки,выполненнуюсвыступомдляподсоединениякожухатеплообменника,причемвыступобразованкольцевойвыточкой,отличающийсятем,чтораспределительнаякамерасосторонынагреваемойсредывыполненаввидесферы.2
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 13.
19.04.2019
№219.017.2bb7

Золозащитный насадок для труб теплообменного пучка

Изобретение относится к области котлостроения для защиты от стирания при сжигании в котлах углей, содержащих абразивную золу. Золозащитный насадок для труб теплообменного пучка, содержащий для каждой трубы пучка стабилизационный участок и стыковочный участок, форма которого аналогична форме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002277684
Дата охранного документа: 10.06.2006
19.04.2019
№219.017.2bc7

Центробежный делитель-пылеконцентратор с вертикальной осью

Изобретение относится к области котлостроения для сжигания пылевидного угля в камерных топках и может быть использовано для разделения угольной пыли по горелкам после размола угля в мельнице. Центробежный делитель-пылеконцентратор с вертикальной осью содержит цилиндрический корпус с входным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002269061
Дата охранного документа: 27.01.2006
19.04.2019
№219.017.2bcf

Газотурбинная надстройка с паротурбинным блоком повышенной эффективности тепловой электростанции

Изобретение предназначено для использования в теплоэнергетике и может быть применено при создании газотурбинных надстроек для получения парогазовых установок (ПГУ) в условиях действующей тепловой электростанции при оборудовании ее паротурбинными блоками повышенной эффективности (БПЭ). В БПЭ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002269009
Дата охранного документа: 27.01.2006
19.04.2019
№219.017.2c48

Способ подготовки и сжигания твердого топлива и система для его осуществления

Изобретение относится к подготовке и сжиганию твердого топлива. Способ подготовки и сжигания твердого топлива (угля) в системе пылеприготовления с промбункером включает сушку и размол исходного сырого угля в потоке газообразного сушильного агента, разделение полученной после размола угля...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002281432
Дата охранного документа: 10.08.2006
19.04.2019
№219.017.2c66

Каскадный трубчатый воздухоподогреватель

Изобретение относится к котельному оборудованию и предназначено для нагрева воздуха, подаваемого на нужды котла. Технический результат - упрощение конструкции и повышение надежности конструкции каскадного трубчатого воздухоподогревателя за счет обеспечения наименьшей деформации потока воздуха...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002246665
Дата охранного документа: 20.02.2005
19.04.2019
№219.017.2c6c

Способ защиты газоводяного теплообменника от низкотемпературной коррозии с газовой стороны

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в водогрейных котлах, водогрейной части пароводогрейных котлов, водогрейных промышленных котлах-утилизаторах, в газовых подогревателях конденсата, сетевой и подпиточной воды котлов-утилизаторов, устанавливаемых за газовыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002247904
Дата охранного документа: 10.03.2005
19.04.2019
№219.017.2c76

Запальное устройство (варианты)

Группа изобретений относится к области управления процессами горения и может быть использована для розжига и стабилизации пламени горелок теплоэнергетических установок. По первому варианту запальное устройство содержит плазмотрон и снабжено вспомогательной розжиговой топливной форсункой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002244878
Дата охранного документа: 20.01.2005
19.04.2019
№219.017.2c97

Водогрейный водотрубный котел

Изобретение предназначено для нагрева воды и может быть использовано в теплоэнергетике. Котел содержит топочную камеру и расположенную над ней конвективную шахту с установленными в верхней ее части с сечением, меньшим сечения топочной камеры, поверхностями нагрева. Топочная камера и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002296919
Дата охранного документа: 10.04.2007
19.04.2019
№219.017.2ca5

Котел

Изобретение предназначено для выработки пара и может быть использовано в энергетике. Котел содержит топку, включающую левый боковой, задний, фронтовой и разделительный с фестоном трубчатые мембранные экраны, верхний и нижний барабаны и конвективный газоход с испарительными поверхностями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291348
Дата охранного документа: 10.01.2007
19.04.2019
№219.017.34c5

Устройство для розжига и подсветки пылеугольного факела

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для розжига пылеугольных горелок и поддержания пламени в котлоагрегатах путем подсветки пылеугольного факела. Устройство для розжига и подсветки пылеугольного факела содержит плазмотрон и камеру розжига аэросмеси, оно также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02189528
Дата охранного документа: 20.09.2002
Показаны записи 1-3 из 3.
29.03.2019
№219.016.eef2

Теплообменник

Изобретение предназначено для применения в области энергетики, а именно может быть использовано в теплообменных аппаратах регенеративных систем низкого и высокого давления паровых турбин или в теплообменных аппаратах систем теплоснабжения, предназначенных для подогрева воды за счет конденсации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002264592
Дата охранного документа: 20.11.2005
18.05.2019
№219.017.559e

Теплообменник

Изобретение предназначено для применения в области теплоэнергетики, а именно может быть использовано при проектировании теплообменников с трубными досками в других отраслях промышленности. Заявленное изобретение включает кожух, патрубки подвода и отвода воды и пара, перфорированную трубную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02226663
Дата охранного документа: 10.04.2004
29.05.2019
№219.017.64c8

Система регенерации высокого давления паровой турбины (варианты)

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в системах регенерации высокого давления паровых турбин электростанции. Система регенерации высокого давления паровой турбины /вариант 1/ включает один или несколько камерных подогревателей с патрубками подвода и отвода воды и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002253739
Дата охранного документа: 10.06.2005

Похожие РИД в системе