RU2044981C1

RU2044981C1 - Heat exchange device

Info

Publication number: RU2044981C1
Authority: RU
Inventors: В.Н. Дельнов; Ф.Х. Файзуллин
Original assignee: Дельнов Валерий Николаевич
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: preset distribution of heat carrier flow according to random order in cross section of tube bundle by controlling flow velocity profile, at inlet into circular supply channel 2 is provided owing to the fact that heat exchange device has additional hood 4, inlet branch pipe 5, ring insert 10 arranged between shell 9 and hood 4 and system of independent movable throttling members 12 rigidly connected with rods 13. Ends of rods can be connected to drives 15. Hood 4 at side of turning chamber 6 has bottom to which branch pipe 5 is connected. Such construction makes it possible to control steplessly medium flow along tubes 8 by moving throttling members 12 vertically by means of rods 13, thus changing passage section of clearance 11. EFFECT: enlarged operating capabilities. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to heat engineering and can be used in energy, chemical and other industries.

Известен теплообменный аппарат, содержащий корпус, боковой подводящий и центральный отводящий каналы, сообщенные между собой в нижней части поворотной камерой [1]
Известны также аппараты с центральным подводящим патрубком [2]
Недостатком указанных устройств является невозможность обеспечения несимметричного распределения расхода теплоносителя по сечению отводящего канала и управления потоком теплоносителя в процессе эксплуатации аппарата.Known heat exchanger containing a housing, a lateral inlet and a central outlet channels communicated with each other in the lower part of the rotary chamber [1]
Also known devices with a central inlet pipe [2]
The disadvantage of these devices is the impossibility of providing an asymmetric distribution of the flow of coolant over the cross section of the outlet channel and control the flow of coolant during operation of the apparatus.

Наиболее близким к предлагаемому решению является аппарат, содержащий корпус, внутри которого с зазором установлена трубная решетка с трубами и окружающая ее обечайка, кольцевой подводящий и центральный отводящий каналы, сообщенные между собой поворотной камерой [3]
Недостатком этого аппарата является невозможность обеспечения в широком диапазоне произвольного несимметричного расхода теплоносителя на входе в трубную решетку и невозможность организации равномерной подачи теплоносителя на вход в трубный пучок при работе одного бокового подводящего патрубка.Closest to the proposed solution is an apparatus containing a housing, inside which a tube sheet with pipes and a surrounding shell, an annular inlet and a central outlet channels, interconnected by a rotary camera, are installed with a gap [3]
The disadvantage of this apparatus is the impossibility of providing a wide range of arbitrary asymmetric flow rate of the coolant at the entrance to the tube sheet and the impossibility of organizing uniform supply of coolant at the entrance to the tube bundle during operation of one side supply pipe.

Цель изобретения обеспечение заданного по произвольному закону распределения расхода теплоносителя в поперечном сечении трубного пучка путем управления профилем скорости потока на входе в кольцевой подводящий канал. The purpose of the invention is to provide a random distribution of the flow rate of the coolant in the cross section of the tube bundle by controlling the profile of the flow rate at the entrance to the annular supply channel.

Для достижения поставленной цели теплообменный аппарат содержащий корпус, обечайку, разделяющую полость корпуса на центральный отводящий и кольцевой подводящий каналы, сообщенные между собой поворотной камерой, и трубный пучок, закрепленный в трубной решетке и размещенный в центральном канале, дополнительно снабжен кожухом с зазором, охватывающим корпус, по меньшей мере одним входным патрубком, подключенным к кожуху, кольцевой вставкой, расположенной между обечайкой и кожухом с зазором по отношению к верхнему торцу корпуса, системой независимых подвижных дросселирующих элементов, размещенных в зазоре между кольцевой вставкой и торцом корпуса по всему его периметру и жестко соединенных с подвижными тягами, концы которых выведены через кольцевую вставку за пределы аппарата, причем каждый дросселирующий элемент имеет вогнутую внутреннюю поверхность и установлен с примыканием его к обечайке, а боковыми поверхностями к аналогичным поверхностям смежных дросселирующих элементов. При этом концы подвижных тяг соединены с приводами, расположенными вне аппарата, кожух со стороны поворотной камеры снабжен днищем, а входной патрубок подключен к центральной части днища. To achieve this goal, a heat exchanger containing a casing, a shell separating the cavity of the casing into a central outlet and annular inlet channels communicated between each other by a rotary chamber, and a tube bundle fixed in the tube sheet and placed in the central channel, is additionally equipped with a casing with a gap covering the casing at least one inlet pipe connected to the casing, an annular insert located between the casing and the casing with a gap with respect to the upper end of the housing, the system independent movable throttling elements located in the gap between the annular insert and the end of the housing around its perimeter and rigidly connected to movable rods, the ends of which are led out through the annular insert outside the apparatus, each throttling element has a concave inner surface and is installed with its adjoining to the shell and side surfaces to similar surfaces of adjacent throttling elements. In this case, the ends of the movable rods are connected to drives located outside the apparatus, the casing from the side of the rotary chamber is equipped with a bottom, and the inlet pipe is connected to the central part of the bottom.

В другом варианте исполнения входной патрубок подключен к кожуху, а под ним между кожухом и корпусом дополнительно размещена кольцевая заглушка. In another embodiment, the inlet pipe is connected to the casing, and under it between the casing and the housing an annular plug is additionally placed.

На фиг. 1 изображен теплообменный аппарат с центральным входным патрубком, продольный осевой разрез; на фиг. 2 вариант исполнения аппарата с боковыми входными патрубками. In FIG. 1 shows a heat exchanger with a central inlet pipe, a longitudinal axial section; in FIG. 2 embodiment of the apparatus with lateral inlet nozzles.

Теплообменный аппарат содержит цилиндрический корпус 1, кольцевой подводящий 2 и центральный отводящий 3 каналы, кожух 4 с входным патрубком 5, поворотную камеру 6, трубную решетку 7 с закрепленными в ней трубами 8, окруженную обечайкой 9. Между обечайкой 9 и кожухом 4 установлена с зазором по отношению к верхнему торцу корпуса 1 кольцевая вставка 10. В зазоре 11 между торцом корпуса 1 вставкой 10 по всему периметру корпуса 1 расположены подвижные дросселирующие элементы 12, жестко соединенные с подвижными тягами 13. Внутренние вогнутые поверхности 14 дросселирующих элементов 12 контактируют с обечайкой 9. Концы тяг 13 могут быть присоединены к приводам 15, установленным вне корпуса 1 теплообменного аппарата. The heat exchanger contains a cylindrical body 1, an annular inlet 2 and a central outlet 3 channels, a casing 4 with an inlet pipe 5, a rotary chamber 6, a tube sheet 7 with pipes 8 fixed therein, surrounded by a shell 9. Between the shell 9 and the casing 4 is installed with a gap with respect to the upper end of the housing 1, an annular insert 10. In the gap 11 between the end of the housing 1 of the insert 10, movable throttling elements 12 are located around the perimeter of the housing 1, rigidly connected to the movable rods 13. The inner concave surfaces 14 d the Rosseliating elements 12 are in contact with the shell 9. The ends of the rods 13 can be connected to the actuators 15 installed outside the housing 1 of the heat exchanger.

В изображенном на фиг. 2 варианте исполнения теплообменного аппарата под боковыми входными патрубками 5 выполнена торцевая кольцевая заглушка 16 между корпусом 1 и кожухом 4. In the depicted in FIG. 2 embodiment of the heat exchanger under the side inlet 5 is made end ring plug 16 between the housing 1 and the casing 4.

Теплообменный аппарат работает следующим образом. The heat exchanger operates as follows.

Теплоноситель из входного патрубка 5 поступает в зазор 17 между корпусом 1 и кожухом 4, движется по нему, проходит через зазор 11 между дросселирующими элементами 12 и торцами корпуса 1, попадает в кольцевой подводящий канал 2, плавно поворачивает на 180^о в поворотной камере 6, поступает на вход в трубную решетку 7. Далее поток теплоносителя раздается по трубам 8, выходит в центральный отводящий канал 3 и выводитcя из аппарата.The coolant from the inlet pipe 5 enters the gap 17 between the housing 1 and the casing 4, moves along it, passes through the gap 11 between the throttling elements 12 and the ends of the housing 1, enters the annular inlet channel 2, smoothly rotates 180 ^about in the rotary chamber 6, enters the entrance to the tube sheet 7. Next, the flow of coolant is distributed through the pipes 8, goes into the Central outlet channel 3 and is removed from the apparatus.

Конструкция аппарата обеспечивает возможность плавного регулирования расхода среды по трубам 8 путем перемещения независимых друг от друга дросселирующих элементов 12 в вертикальном направлении с помощью тяг 13 и изменения проходного сечения зазора 11. The design of the apparatus makes it possible to smoothly control the flow rate of the medium through the pipes 8 by moving the throttling elements 12 independent from each other in the vertical direction using rods 13 and changing the passage section of the gap 11.

Claims

1. HEAT EXCHANGE DEVICE, comprising a housing, a shell separating the cavity of the housing into a central outlet and annular inlet channels communicated between each other by a rotary chamber, and a tube bundle fixed in the tube sheet and placed in the central channel, characterized in that it is additionally provided with a casing, with a gap covering the housing, at least one inlet pipe connected to the casing, an annular insert located between the shell and the casing with a gap with respect to the upper end of the housing, the system is independent movable throttling elements located in the gap between the annular insert and the end of the housing along its entire perimeter and rigidly connected to movable rods, the ends of which are led out through the annular insert outside the apparatus, with each throttling element having a concave inner surface and mounted adjacent to the shell and side surfaces to similar surfaces of adjacent throttling elements.

2. The apparatus according to claim 1, the ends of the movable rods are connected to drives located outside the apparatus.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the casing from the side of the rotary chamber is provided with a bottom, and the inlet pipe is connected to the Central part of the bottom.

4. The apparatus according to claims. 1 and 2, characterized in that the inlet pipe is connected to the casing, and under it between the casing and the housing an additional annular plug is placed.