SU1562656A1

SU1562656A1 - Shell-and-pipe heat-exchanger

Info

Publication number: SU1562656A1
Application number: SU884467433A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Григорьевич Бляхер; Михаил Самуилович Гофман; Анатолий Аврумович Шехтман; Валерий Аркадьевич Болитэр; Леонид Яковлевич Живайкин
Original assignee: Предприятие П/Я А-7125
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-05-07

Abstract

Изобретение относитс к теплотехнике и может быть использовано дл теплообменников системы газ - газ. Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности. Теплообменник содержит закрепленные в трубных досках теплообменные трубы, выполненные составными из автономных отрезков 4 и 5 труб, имеющих на свободных концах внутренние цилиндрические проточки 6 и 7, в которых установлена пара вставленных друг в друга пружин щих колец 8 и 9 с диаметрально расположенными продольными разрезами, служащими в качестве компенсатора температурных расширений. Автономные отрезки 4 и 5 труб могут быть выполнены из различных материалов. В процессе работы свободные концы отрезков 4 и 5 труб имеют возможность свободного скольжени по поверхности наружного кольца 9, а выполнение отрезков 4 и 5 труб из различных материалов способствует надежной работе теплообменника при различающихс температурах по длине трубчатки, а также при охлаждении газов, имеющих в составе конденсирующиес пары вредных коррозионно-активных агентов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to heat engineering and can be used for gas-to-gas heat exchangers. The purpose of the invention is to increase operational reliability. The heat exchanger contains heat exchanger tubes fixed in tube plates, made of autonomous pieces 4 and 5 tubes, having internal cylindrical grooves 6 and 7 at free ends, in which a pair of spring rings 8 and 9 with diametrically placed longitudinal cuts are installed, serving as a compensator for temperature expansions. Autonomous sections of 4 and 5 pipes can be made of various materials. During operation, the free ends of the 4 and 5 pipe sections have the possibility of free sliding over the surface of the outer ring 9, and the implementation of the 4 and 5 pipe sections of various materials contributes to reliable operation of the heat exchanger at different temperatures along the tubular length, as well as during cooling of gases containing condensable vapors of harmful corrosive agents. 1 hp f-ly, 3 ill.

Description

L L

Изобретение относитс к теплотех- Нике и может быть использовано дл системы газ - газ.The invention relates to heat engineering and can be used for a gas-gas system.

Цель изобретени - повышение экс- плуатационной надежности.The purpose of the invention is to increase operational reliability.

На фиг. 1 изображен теплообменник , общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.FIG. 1 shows a heat exchanger; general view; in fig. 2 — node I in FIG. one; in fig. 3 is a section A-A in FIG. 2

Теплообменник содержит кожух 1, трубные доски 2 и 3 с жестко закреп- Јенными в них автономными отрезками 4 И 5 трубы, составл ющими теплообмен- ные трубы.The heat exchanger contains a casing 1, tube plates 2 and 3 with autonomous segments 4 AND 5 of tubes that are rigidly fixed in them and constitute the heat exchange tubes.

Свободные концы отрезков 4 и 5 трубы выполнены с внутренними цилиндрическими проточками 6 и 7, в которых установлена пара вставленных друг и друга пружин щих колец 8 и 9 с диа- метрально противоположными разрезами 10 и 11, служащих в качестве компенсатора температурных расширений. Автономные отрезки 4 и 5 труб могут быть выполнены из различных материа- лов.The free ends of the pipe sections 4 and 5 are made with internal cylindrical grooves 6 and 7, in which there are a pair of spring rings 8 and 9 inserted one another and with diametrically opposite cuts 10 and 11 serving as a compensator for temperature expansions. Autonomous sections 4 and 5 pipes can be made of various materials.

В процессе работы газ поступает в полость теплообменных труб и обмениваетс теплом с межтрубной средой. Благодар пружин щим кольцам 8 и 9 обеспечиваетс соединение и свободное удлинение каждого из концов отрезков 4 и 5 труб трубчатки теплообменника . Наличие на свободных концах отрезков труб внутренних проточек 6 и 7 позвол ет фиксировать кольца 8 и 9 при монтаже трубчатки и обеспечивать лучшее уплотнение соединени концов отрезков 4 и 5 труб. Дл уве- личени надежности уплотнени пружин щие кольца 8 и 9 вставл ютс одно в другое так, что продольный разрез 10 одного кольца 8 диаметрально противоположен продольному разрезу кольца 9. Перед сборкой каждой пары отрезков 4 и 5 труб пружин щие кольца 8 и 9 сжимают- с ,так что могут свободно войти во внутренние проточки 6 и 7 отрезков 4 и 5 труб. После этого сжимающее усилие снимаетс и пружин щие кольца 8 и 9 плотно прижимаютс друг к другу и внутренней поверхности проточек 6 и 7. Длина отрезков 4 и 5 выбираетс таким образом, чтобы после их закреплени в трубных досках 2 и 3 рассто ние между свободными концами отрезков 4 и 5 было достаточным дл их свободного удлинени .During operation, the gas enters the cavity of the heat exchange tubes and exchanges heat with the annular medium. Due to the spring rings 8 and 9, each of the ends of the 4 and 5 pipe tubes of the heat exchanger tube is connected and freely extended. The presence of inner grooves 6 and 7 at the free ends of the tube sections allows fixing the rings 8 and 9 when the tubular is installed and provides better sealing of the connection of the ends of the 4 and 5 tube segments. To increase the reliability of the seal, the spring rings 8 and 9 are inserted one into the other in such a way that the longitudinal section 10 of one ring 8 is diametrically opposed to the longitudinal section of the ring 9. Before assembling each pair of pipe sections 4 and 5, the spring rings 8 and 9 compress c, so that they can freely enter the internal grooves of 6 and 7 sections of 4 and 5 pipes. After that, the compressive force is removed and the spring rings 8 and 9 are pressed tightly against each other and the inner surface of the grooves 6 and 7. The length of the segments 4 and 5 is chosen so that after they are fixed in the tube plates 2 and 3, the distance between the free ends of the segments 4 and 5 was sufficient for their free extension.

Q Q

5five

00

Установка в месте соединени отрезков 4 и 5 труб двух вставленных друг в друга пружин щих колец 8 и 9 диаметрально противоположными продольными разрезами 10 и 11 обеспечивает удовлетворительную газоплотность в пределах 0,5-1,0% утечки при перепадах давлени между средами 10 кН/м2(100 мм вод.ст.) и может найти успешное применение в металлических рекуператорах и других теплообменных аппаратах, где переток сред в указанных пределах не оказывает существенного вли ни на технологический процесс.Installation at the junction of sections 4 and 5 of the tubes of two spring rings 8 and 9 inserted into each other with diametrically opposite longitudinal cuts 10 and 11 provides satisfactory gas-tightness within 0.5-1.0% of leakage with pressure drops between 10 kN / m2 (100 mm water column) and can be successfully used in metal recuperators and other heat exchangers, where the flow of media within the specified limits does not have a significant effect on the technological process.

Одно из важнейших свойств конструкции заключаетс в возможности применени составных теплообменных труб трубчатки при исполненении частей из разных конструкционных материалов . Например, применение обычной стали в зоне умеренных температур 500-600 С и жаропрочной стали в зоне высоких температур 900-1000 С, что снижает стоимость теплообменного аппарата . Это свойство также важно при охлаждении газов, имеющих в своем составе конденсирующиес пары вредных коррозионно-активных агентов, например серной кислоты,One of the most important properties of the design is the possibility of using composite heat exchanging tubes of the tubular when executing parts of different structural materials. For example, the use of conventional steel in the zone of moderate temperatures of 500-600 C and heat-resistant steel in the zone of high temperatures of 900-1000 C, which reduces the cost of the heat exchanger. This property is also important when cooling gases that contain condensable vapors of harmful corrosive agents, such as sulfuric acid,

В этом случае подверженна коррозии часть труб выполн етс из коррозионно-стойких материалов, остальна - из обычных сталей.In this case, the corroded part of the pipes is made of corrosion-resistant materials, the rest is made of conventional steels.

Claims

1. A shell-and-tube heat exchanger containing heat-exchange tubes fixed in tube plates equipped with temperature expansion joints, characterized in that, in order to increase operational reliability, the heat-exchange tubes are made of autonomous tube sections installed with a gap, having internal cylindrical grooves at free ends, and The compensator is made in the form of spring rings mounted in each other with diametrically opposite longitudinal cuts installed in the last pair.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the autonomous pipe sections are made of various materials.

Eche:

sh

Жр & Fig.1

Aa

Fig.z