RU230140U1 - Field heat exchange tube - Google Patents
Field heat exchange tube Download PDFInfo
- Publication number
- RU230140U1 RU230140U1 RU2024125569U RU2024125569U RU230140U1 RU 230140 U1 RU230140 U1 RU 230140U1 RU 2024125569 U RU2024125569 U RU 2024125569U RU 2024125569 U RU2024125569 U RU 2024125569U RU 230140 U1 RU230140 U1 RU 230140U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plug
- tube
- heat exchange
- pipe
- proposed
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и парогенераторам и может быть использована в конструкции парогенераторов для атомных электрических станций. Задачей полезной модели является повышение прочности наружной трубной доски и сварных соединений приварки наружных теплообменных труб к наружной трубной доске теплообменного аппарата с теплообменными трубами Фильда. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является новая конструкция теплообменной трубы Фильда, обладающая минимальной температурой наружной теплообменной трубы на входе в наружную трубную доску, что приводит к повышенной прочности наружной трубной доски и сварных соединений между наружной теплообменной трубой и наружной трубной доской теплообменного аппарата с теплообменными трубами Фильда. Указанный технический результат достигается за счет того, что в известной теплообменной трубе Фильда, содержащей внутреннюю трубу и наружную трубу, предлагается внутри наружной трубы расположить пробку, разделяющую внутреннюю трубу таким образом, что внутренний объем внутренней трубы над пробкой через хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится под пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы, причем внутренний объем внутренней трубы под пробкой через хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится над пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы. Как вариант уменьшения паразитного теплообмена между внутренней трубой и наружной трубой предлагается между внутренней трубой и наружной трубой расположить промежуточную трубу, присоединенную к пробке таким образом, чтобы хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, мог соединится под пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью промежуточной трубы, причем внутренний объем внутренней трубы под пробкой через хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится над пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью промежуточной трубы. Как вариант достижения заявленного технического результата, предлагается внутри наружной трубы расположить коаксиально наружной трубе дополнительную промежуточную трубу и присоединить данную дополнительную промежуточную трубу к пробке таким образом, что внутренний объем внутренней трубы под пробкой через хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится над пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью дополнительной промежуточной трубы и наружной поверхностью промежуточной трубы. Таким образом, предлагаемая теплообменная труба Фильда по сравнению с прототипом обладает минимальной температурой наружной теплообменной трубы на входе в наружную трубную доску теплообменного аппарата с предлагаемыми теплообменными трубами Фильда, что приводит к повышенной прочности наружной трубной доски и сварных соединений между наружной теплообменной трубой и наружной трубной доской теплообменного аппарата с предлагаемыми теплообменными трубами Фильда. Экономическая эффективность применения предлагаемого технического решения определяется снижением толщины наружной трубной доски теплообменного аппарата с предлагаемыми теплообменными трубами Фильда, за счет пониженной температуры и повышенной прочности наружной трубной доски и сварных соединений между наружной теплообменной трубой и наружной трубной доской.The utility model relates to heat exchangers and steam generators and can be used in the design of steam generators for nuclear power plants. The objective of the utility model is to increase the strength of the outer tube sheet and welded joints of the welded outer heat exchange tubes to the outer tube sheet of a heat exchanger with Field heat exchange tubes. The technical result of the proposed utility model is a new design of a Field heat exchange tube with a minimum temperature of the outer heat exchange tube at the inlet to the outer tube sheet, which leads to increased strength of the outer tube sheet and welded joints between the outer heat exchange tube and the outer tube sheet of a heat exchanger with Field heat exchange tubes. The specified technical result is achieved due to the fact that in the known Field heat exchange tube, containing an inner tube and an outer tube, it is proposed to place a plug inside the outer tube, dividing the inner tube in such a way that the internal volume of the inner tube above the plug through at least one channel located inside the plug, will connect under the plug with the volume located between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube, wherein the internal volume of the inner tube under the plug through at least one channel located inside the plug, will connect above the plug with the volume located between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube. As an option for reducing parasitic heat exchange between the inner pipe and the outer pipe, it is proposed to arrange an intermediate pipe between the inner pipe and the outer pipe, connected to the plug in such a way that at least one channel located inside the plug could connect under the plug with the volume located between the inner surface of the outer pipe and the outer surface of the intermediate pipe, wherein the internal volume of the inner pipe under the plug through at least one channel located inside the plug will connect above the plug with the volume located between the inner surface of the outer pipe and the outer surface of the intermediate pipe. As an option for achieving the claimed technical result, it is proposed to arrange an additional intermediate pipe coaxially with the outer pipe inside the outer pipe and to connect this additional intermediate pipe to the plug in such a way that the internal volume of the inner pipe under the plug through at least one channel located inside the plug will connect above the plug with the volume located between the inner surface of the additional intermediate pipe and the outer surface of the intermediate pipe. Thus, the proposed Field heat exchange tube, in comparison with the prototype, has a minimum temperature of the outer heat exchange tube at the inlet to the outer tube sheet of the heat exchanger with the proposed Field heat exchange tubes, which leads to increased strength of the outer tube sheet and welded joints between the outer heat exchange tube and the outer tube sheet of the heat exchanger with the proposed Field heat exchange tubes. The economic efficiency of using the proposed technical solution is determined by a decrease in the thickness of the outer tube sheet of the heat exchanger with the proposed Field heat exchange tubes, due to the reduced temperature and increased strength of the outer tube sheet and welded joints between the outer heat exchange tube and the outer tube sheet.
Description
Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и парогенераторам и может быть использовано в конструкции парогенераторов для атомных электрических станций.The utility model relates to heat exchangers and steam generators and can be used in the design of steam generators for nuclear power plants.
Известна теплообменная труба Фильда (изобретение №2534337, дата приоритета 30.09.2013) - принята за прототип.The Field heat exchange tube is known (invention No. 2534337, priority date 09/30/2013) - adopted as a prototype.
Недостатком данной теплообменной трубы Фильда является невозможность обеспечения минимальной температуры наружной теплообменной трубы на входе в наружную трубную доску, что приводит к пониженной прочности наружной трубной доски и сварных соединений между наружной теплообменной трубой и наружной трубной доской. Если у теплообменного аппарата с теплообменными трубами Фильда, во внутреннюю трубу поступает холодный теплоноситель, то из кольцевого пространства между внутренней трубой и наружной теплообменной трубой выходит горячий теплоноситель. Соответственно наружная трубная доска, к которой присоединены наружные теплообменные трубы, будет иметь температуру горячего теплоносителя и прочность наружной трубной доски и сварных соединений приварки наружных теплообменных труб к наружной трубной доске будет понижена.The disadvantage of this Field heat exchange tube is the impossibility of ensuring the minimum temperature of the outer heat exchange tube at the entrance to the outer tube sheet, which leads to reduced strength of the outer tube sheet and welded joints between the outer heat exchange tube and the outer tube sheet. If a cold coolant enters the inner tube of a heat exchanger with Field heat exchange tubes, then a hot coolant comes out of the annular space between the inner tube and the outer heat exchange tube. Accordingly, the outer tube sheet to which the outer heat exchange pipes are connected will have a hot coolant temperature and the strength of the outer tube sheet and welded joints of the outer heat exchange pipes to the outer tube sheet will be reduced.
Задачей полезной модели является повышение прочности наружной трубной доски и сварных соединений приварки наружных теплообменных труб к наружной трубной доске теплообменного аппарата с теплообменными трубами Фильда.The objective of the utility model is to increase the strength of the outer tube sheet and welded joints of the outer heat exchange tubes welded to the outer tube sheet of a heat exchange apparatus with Field heat exchange tubes.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является новая конструкция теплообменной трубы Фильда, обладающая минимальной температурой наружной теплообменной трубы на входе в наружную трубную доску, что приводит к повышенной прочности наружной трубной доски и сварных соединений между наружной теплообменной трубой и наружной трубной доской теплообменного аппарата с теплообменными трубами Фильда.The technical result of the proposed utility model is a new design of a Field heat exchange tube, which has a minimum temperature of the outer heat exchange tube at the entrance to the outer tube sheet, which leads to increased strength of the outer tube sheet and welded joints between the outer heat exchange tube and the outer tube sheet of a heat exchange apparatus with Field heat exchange tubes.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в известной теплообменной трубе Фильда, содержащей внутреннюю трубу и наружную трубу, предлагается внутри наружной трубы расположить пробку, разделяющую внутреннюю трубу таким образом, что внутренний объем внутренней трубы над пробкой через хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится под пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы, причем внутренний объем внутренней трубы под пробкой через хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится над пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы. Как вариант уменьшения паразитного теплообмена между внутренней трубой и наружной трубой предлагается между внутренней трубой и наружной трубой расположить промежуточную трубу, присоединенную к пробке таким образом, что хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится под пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью промежуточной трубы, причем внутренний объем внутренней трубы под пробкой через хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится над пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью промежуточной трубы. Как вариант достижения заявленного технического результата, предлагается внутри наружной трубы расположить коаксиально наружной трубе дополнительную промежуточную трубу и присоединить данную дополнительную промежуточную трубу к пробке таким образом, что внутренний объем внутренней трубы под пробкой через хотя бы один канал, расположенный внутри пробки, соединится над пробкой с объемом, расположенным между внутренней поверхностью дополнительной промежуточной трубы и наружной поверхностью промежуточной трубы.The specified technical result is achieved due to the fact that in the known Field heat exchange tube, containing an inner tube and an outer tube, it is proposed to place a plug inside the outer tube, dividing the inner tube in such a way that the internal volume of the inner tube above the plug through at least one channel located inside the plug, will connect under the plug with the volume located between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube, wherein the internal volume of the inner tube under the plug through at least one channel located inside the plug, will connect above the plug with the volume located between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube. As an option for reducing parasitic heat exchange between the inner pipe and the outer pipe, it is proposed to arrange an intermediate pipe between the inner pipe and the outer pipe, connected to the plug in such a way that at least one channel located inside the plug is connected under the plug with the volume located between the inner surface of the outer pipe and the outer surface of the intermediate pipe, wherein the internal volume of the inner pipe under the plug through at least one channel located inside the plug is connected above the plug with the volume located between the inner surface of the outer pipe and the outer surface of the intermediate pipe. As an option for achieving the claimed technical result, it is proposed to arrange an additional intermediate pipe coaxially inside the outer pipe and to connect this additional intermediate pipe to the plug in such a way that the internal volume of the inner pipe under the plug through at least one channel located inside the plug is connected above the plug with the volume located between the inner surface of the additional intermediate pipe and the outer surface of the intermediate pipe.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-3.The essence of the utility model is explained by the drawings presented in Fig. 1-3.
На фиг. 1 показана теплообменная труба Фильда.Fig. 1 shows a Field heat exchange tube.
На фиг.2 -3 показаны варианты исполнения теплообменной трубы Фильда.Fig. 2-3 show variants of the Field heat exchange tube.
В заявленной в полезной модели теплообменной трубе Фильда содержащей внутреннюю трубу 1 и наружную трубу 2, предлагается внутри наружной трубы 2 расположить пробку 3, разделяющую внутреннюю трубу 1 таким образом, что внутренний объем 4 внутренней трубы 1 над пробкой 3 через хотя бы один канал 5, расположенный внутри пробки 3, соединится под пробкой 3 с объемом 6, расположенным между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 8 внутренней трубы 1, причем внутренний объем 9 внутренней трубы 1 под пробкой 3 через хотя бы один канал 10, расположенный внутри пробки 3, соединится над пробкой 3 с объемом 11, расположенным между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 8 внутренней трубы 1. Как вариант уменьшения паразитного теплообмена между внутренней трубой 1 и наружной трубой 2 предлагается между внутренней трубой 1 и наружной трубой 2 расположить промежуточную трубу 12, присоединенную к пробке 3 таким образом, что хотя бы один канал 5, расположенный внутри пробки 3, соединится под пробкой 3 с объемом 13, расположенным между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 14 промежуточной трубы 12, причем внутренний объем 15 внутренней трубы 1 под пробкой 3 через хотя бы один канал 10, расположенный внутри пробки 3, соединится над пробкой 3 с объемом 16, расположенным между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 14 промежуточной трубы 12. Как вариант достижения заявленного технического результата, предлагается внутри наружной трубы 2 расположить коаксиально наружной трубе 2 дополнительную промежуточную трубу 17 и присоединить данную дополнительную промежуточную трубу 17 к пробке 3 таким образом, что внутренний объем 15 внутренней трубы 1 под пробкой 3 через хотя бы один канал 10, расположенный внутри пробки 3, соединится над пробкой 3 с объемом 18, расположенным между внутренней поверхностью 19 дополнительной промежуточной трубы 17 и наружной поверхностью 14 промежуточной трубы 12.In the Field heat exchange tube declared in the utility model, containing an inner tube 1 and an outer tube 2, it is proposed to place a plug 3 inside the outer tube 2, dividing the inner tube 1 in such a way that the internal volume 4 of the inner tube 1 above the plug 3 through at least one channel 5 located inside the plug 3, will connect under the plug 3 with the volume 6 located between the inner surface 7 of the outer tube 2 and the outer surface 8 of the inner tube 1, wherein the internal volume 9 of the inner tube 1 under the plug 3 through at least one channel 10 located inside the plug 3, will connect above the plug 3 with the volume 11 located between the inner surface 7 of the outer tube 2 and the outer surface 8 of the inner tube 1. As an option for reducing parasitic heat exchange between the inner tube 1 and the outer tube 2, it is proposed to place an intermediate pipe 12 between the inner tube 1 and the outer tube 2, connected to the plug 3 in such a way that at least one channel 5 located inside the plug 3 will connect under the plug 3 with a volume 13 located between the inner surface 7 of the outer pipe 2 and the outer surface 14 of the intermediate pipe 12, and the internal volume 15 of the inner pipe 1 under the plug 3 through at least one channel 10 located inside the plug 3 will connect above the plug 3 with a volume 16 located between the inner surface 7 of the outer pipe 2 and the outer surface 14 of the intermediate pipe 12. As an option for achieving the claimed technical result, it is proposed to arrange an additional intermediate pipe 17 coaxially inside the outer pipe 2 and to connect this additional intermediate pipe 17 to the plug 3 in such a way that the internal volume 15 of the inner pipe 1 under the plug 3 through at least one channel 10 located inside the plug 3 will connect above the plug 3 with a volume 18 located between the inner surface 19 of the additional intermediate pipe 17 and the outer surface 14 of the intermediate pipe 12.
Теплообменная труба Фильда, принятая за прототип, работает следующим образом. Рассмотрим противоточную схему течения теплоносителей в теплообменном аппарате с трубами Фильда. При такой схеме греющий теплоноситель движется в межтрубном пространстве сверху вниз. Из верхней (холодной) камеры теплообменного аппарата, во внутреннюю трубу Фильда поступает нагреваемый холодный теплоноситель, который возле донышка выходит из внутренней трубы, разворачивается и поступает в кольцевое пространство между внутренней трубой и наружной теплообменной трубой. Далее двигаясь вверх (в противотоке с греющим теплоносителем) в указанном кольцевом пространстве теплоноситель нагревается от наружной теплообменной трубы и становится горячим. Горячий теплоноситель продолжая движение в кольцевом пространстве между внутренней трубой и наружной теплообменной трубой поступает нижнюю камеру теплообменного аппарата, которая, соответственно, является горячей. Нижняя трубная доска и сварные швы приварки наружных теплообменных труб к трубной доске также являются горячими, соответственно прочность данных элементов будет понижена. Для решения данной проблемы можно перейти на прямоточную схему течения теплоносителей, когда нагреваемый теплоноситель будет подаваться в нижнюю камеру и опускаться вниз по кольцевому пространству между внутренней трубой и наружной теплообменной трубой. Далее, разворачиваясь у донышка горячий теплоноситель будет поступать во внутреннюю теплообменную трубу и подниматься в верх в верхнюю камеру, которая в таком случае будет горячей. Однако, в таком случае существенно снижается эффективность теплообменного аппарата и понижается температура нагреваемого теплоносителя на выходе из теплообменного аппарата.The Field heat exchange tube, taken as a prototype, operates as follows. Let us consider the counter-current flow pattern of coolants in a heat exchanger with Field tubes. In this pattern, the heating coolant moves in the intertube space from top to bottom. From the upper (cold) chamber of the heat exchanger, the heated cold coolant enters the inner Field tube, which near the bottom exits the inner tube, turns around and enters the annular space between the inner tube and the outer heat exchange tube. Further moving upward (in counter-current with the heating coolant) in the specified annular space, the coolant is heated by the outer heat exchange tube and becomes hot. The hot coolant, continuing to move in the annular space between the inner tube and the outer heat exchange tube, enters the lower chamber of the heat exchanger, which, accordingly, is hot. The lower tube sheet and the welds of the outer heat exchange tubes to the tube sheet are also hot, so the strength of these elements will be reduced. To solve this problem, you can switch to a direct-flow coolant flow scheme, when the heated coolant is fed into the lower chamber and goes down the annular space between the inner tube and the outer heat exchange tube. Then, turning at the bottom, the hot coolant will enter the inner heat exchange tube and rise to the top of the upper chamber, which in this case will be hot. However, in this case, the efficiency of the heat exchanger is significantly reduced and the temperature of the heated coolant at the outlet of the heat exchanger is reduced.
Основным средством достижения заявленного в полезной модели технического результата является ранее не известная из уровня техники конструкция теплообменной трубы Фильда. В предлагаемой полезной модели содержатся признаки по конструкции дополнительного элемента-пробки, позволяющие осуществить перемещение горячего теплоносителя из кольцевого канала между наружной теплообменной трубой и внутренней трубой во внутрь внутренней трубы, одновременно с этим указанная пробка позволяет переместить холодный теплоноситель из внутренней трубы в кольцевой канал между наружной теплообменной трубой и внутренней трубой. Таким образом, обеспечивается минимальная температура наружной теплообменной трубы на входе в наружную трубную доску.The main means for achieving the technical result declared in the utility model is a previously unknown design of the Field heat exchange tube. The proposed utility model contains design features of an additional plug element that allow the hot coolant to be moved from the annular channel between the outer heat exchange tube and the inner tube into the inner tube, while the said plug allows the cold coolant to be moved from the inner tube into the annular channel between the outer heat exchange tube and the inner tube. Thus, the minimum temperature of the outer heat exchange tube at the inlet to the outer tube sheet is ensured.
Предлагаемая в полезной модели теплообменная труба Фильда работает следующим образом. Рассмотрим противоточную схему течения теплоносителей в теплообменном аппарате с предлагаемыми трубами Фильда. При такой схеме греющий теплоноситель движется в межтрубном пространстве сверху вниз. Из нижней (холодной) камеры теплообменного аппарата, в объем 11, расположенный между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 8 внутренней трубы 1 поступает нагреваемый холодный теплоноситель, который двигаясь вниз поступает в канал 10 расположенный внутри пробки 3. Пройдя через канал 10 холодный теплоноситель попадает под пробкой 3 во внутренний объем 9 внутренней трубы 1. Далее холодный теплоноситель движется вниз внутри внутренней трубы 1, возле донышка выходит из внутренней трубы 1, разворачивается и поступает в объем 6, расположенным между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 8 внутренней трубы 1. Далее двигаясь вверх (в противотоке с греющим теплоносителем) в указанном объеме 6 холодный теплоноситель нагревается от внутренней поверхности 7 наружной трубы 2, становится горячим и поступает в канал 5, расположенный внутри пробки 3. Пройдя через канал 5 горячий теплоноситель попадает над пробкой 3 во внутренний объем 4 внутренней трубы 1. Двигаясь внутри внутренней трубы 1 горячий теплоноситель поступает в верхнюю горячую камеру, из которой отводится по трубопроводам за пределы теплообменного аппарата. Таким образом, при сохранении эффективной противоточной схемы движения теплоносителей, в рассмотренном теплообменном аппарате, содержащем предлагаемые теплообменные трубы Фильда, нижняя камера теплоносителя, а также нижняя трубная доска со сварными соединениями между нижней трубной доской и наружной трубой 2 будут холодными и их прочность будет максимальна, в отличие от прототипа, в котором перечисленные элементы горячие и обладают пониженной прочностью.The proposed Field heat exchange tube in the utility model operates as follows. Let us consider the counter-current flow pattern of heat carriers in the heat exchange apparatus with the proposed Field tubes. With such a pattern, the heating heat carrier moves in the intertube space from top to bottom. From the lower (cold) chamber of the heat exchanger, into the volume 11 located between the inner surface 7 of the outer pipe 2 and the outer surface 8 of the inner pipe 1, the heated cold coolant enters, moving downwards, into the channel 10 located inside the plug 3. Having passed through the channel 10, the cold coolant enters under the plug 3 into the inner volume 9 of the inner pipe 1. Then the cold coolant moves downwards inside the inner pipe 1, near the bottom it exits the inner pipe 1, turns around and enters the volume 6 located between the inner surface 7 of the outer pipe 2 and the outer surface 8 of the inner pipe 1. Then, moving upwards (in countercurrent with the heating coolant) in the specified volume 6, the cold coolant is heated by the inner surface 7 of the outer pipe 2, becomes hot and enters the channel 5 located inside the plug 3. Having passed through the channel 5, the hot coolant enters above the plug 3 into the inner volume 4 of the inner pipe 1. Moving inside the inner tube 1, the hot coolant enters the upper hot chamber, from which it is discharged through pipelines outside the heat exchanger. Thus, while maintaining the effective counter-current flow pattern of coolants, in the considered heat exchanger containing the proposed Field heat exchange tubes, the lower chamber of the coolant, as well as the lower tube plate with welded joints between the lower tube plate and the outer tube 2 will be cold and their strength will be maximum, in contrast to the prototype, in which the listed elements are hot and have reduced strength.
Как вариант уменьшения паразитного теплообмена между внутренней трубой 1 и наружной трубой 2 предлагается между внутренней трубой 1 и наружной трубой 2 расположить промежуточную трубу 12, присоединенную к пробке 3 (фиг. 2). В таком случае, из нижней (холодной) камеры теплообменного аппарата, в объем 16, расположенный между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 14 промежуточной трубы 12 поступает нагреваемый холодный теплоноситель, который двигаясь вниз поступает в канал 10 расположенный внутри пробки 3. Пройдя через канал 10 холодный теплоноситель попадает под пробкой 3 во внутренний объем 15 внутренней трубы 1. Далее холодный теплоноситель движется вниз внутри внутренней трубы 1, возле донышка выходит из внутренней трубы 1, разворачивается и поступает в объем 13, расположенным между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 14 промежуточной трубы 12. Далее двигаясь вверх (в противотоке с греющим теплоносителем) в указанном объеме 13 холодный теплоноситель нагревается от внутренней поверхности 7 наружной трубы 2, становится горячим и поступает в канал 5, расположенный внутри пробки 3. Пройдя через канал 5 горячий теплоноситель попадает над пробкой 3 во внутренний объем 4 внутренней трубы 1. Двигаясь внутри внутренней трубы 1 горячий теплоноситель поступает в верхнюю горячую камеру, из которой отводится по трубопроводам за пределы теплообменного аппарата. В описанной схеме горячий и холодный теплоносители не соприкасаются с одной трубой и паразитный теплообмен между ними практически отсутствует. Над пробкой 3 горячий теплоноситель контактирует с внутренней поверхностью внутренней трубы 1, а холодный теплоноситель контактирует с наружной поверхностью 14 промежуточной трубы 12. Под пробкой 3 теплоносители также не соприкасаются с одной трубой, так как холодный теплоноситель движется внутри внутренней трубы 1 и контактирует с ее внутренней поверхностью, а горячий теплоноситель движется снаружи промежуточной трубы 12 и контактирует с ее наружной поверхностью 14.As an option for reducing parasitic heat exchange between the inner pipe 1 and the outer pipe 2, it is proposed to place an intermediate pipe 12 between the inner pipe 1 and the outer pipe 2, connected to the plug 3 (Fig. 2). In this case, from the lower (cold) chamber of the heat exchanger, into the volume 16 located between the inner surface 7 of the outer pipe 2 and the outer surface 14 of the intermediate pipe 12, the heated cold coolant enters, moving downwards, into the channel 10 located inside the plug 3. Having passed through the channel 10, the cold coolant enters under the plug 3 into the inner volume 15 of the inner pipe 1. Then the cold coolant moves downwards inside the inner pipe 1, near the bottom it leaves the inner pipe 1, turns around and enters the volume 13 located between the inner surface 7 of the outer pipe 2 and the outer surface 14 of the intermediate pipe 12. Then, moving upwards (in countercurrent with the heating coolant) in the specified volume 13, the cold coolant is heated by the inner surface 7 of the outer pipe 2, becomes hot and enters the channel 5 located inside the plug 3. Having passed through the channel 5, the hot coolant enters above plug 3 into the internal volume 4 of the internal pipe 1. Moving inside the internal pipe 1, the hot coolant enters the upper hot chamber, from which it is discharged through pipelines outside the heat exchanger. In the described scheme, the hot and cold coolants do not come into contact with one pipe and parasitic heat exchange between them is practically absent. Above plug 3, the hot coolant comes into contact with the internal surface of the internal pipe 1, and the cold coolant comes into contact with the external surface 14 of the intermediate pipe 12. Under plug 3, the coolants also do not come into contact with one pipe, since the cold coolant moves inside the internal pipe 1 and comes into contact with its internal surface, and the hot coolant moves outside the intermediate pipe 12 and comes into contact with its external surface 14.
Как вариант закрепления втулки 3, внутри трубы 2, предлагается внутри наружной трубы 2 расположить коаксиально наружной трубе 2 дополнительную промежуточную трубу 17 (фиг. 3) и присоединить данную дополнительную промежуточную трубу 17 к пробке 3. Указанную дополнительную промежуточную трубу 17 можно посредством сварки жестко прикреплять к наружной (нижней) трубной доске. В таком случае из нижней (холодной) камеры теплообменного аппарата, в объем 18, расположенный между внутренней поверхностью 19 дополнительной промежуточной трубы 17 и наружной поверхностью 14 промежуточной трубы 12 поступает нагреваемый холодный теплоноситель, который двигаясь вниз поступает в канал 10 расположенный внутри пробки 3. Пройдя через канал 10 холодный теплоноситель попадает под пробкой 3 во внутренний объем 15 внутренней трубы 1. Далее холодный теплоноситель движется вниз внутри внутренней трубы 1, возле донышка выходит из внутренней трубы 1, разворачивается и поступает в объем 13, расположенным между внутренней поверхностью 7 наружной трубы 2 и наружной поверхностью 14 промежуточной трубы 12. Далее двигаясь вверх (в противотоке с греющим теплоносителем) в указанном объеме 13 холодный теплоноситель нагревается от внутренней поверхности 7 наружной трубы 2, становится горячим и поступает в канал 5, расположенный внутри пробки 3. Пройдя через канал 5 горячий теплоноситель попадает над пробкой 3 во внутренний объем 4 внутренней трубы 1. Двигаясь внутри внутренней трубы 1 горячий теплоноситель поступает в верхнюю горячую камеру, из которой отводится по трубопроводам за пределы теплообменного аппарата.As an option for securing the bushing 3 inside the pipe 2, it is proposed to place an additional intermediate pipe 17 (Fig. 3) coaxially to the outer pipe 2 inside the outer pipe 2 and to attach this additional intermediate pipe 17 to the plug 3. The indicated additional intermediate pipe 17 can be rigidly attached to the outer (lower) tube sheet by welding. In this case, from the lower (cold) chamber of the heat exchanger, into the volume 18 located between the inner surface 19 of the additional intermediate pipe 17 and the outer surface 14 of the intermediate pipe 12, the heated cold coolant enters, moving downwards, into the channel 10 located inside the plug 3. Having passed through the channel 10, the cold coolant enters under the plug 3 into the inner volume 15 of the inner pipe 1. Then the cold coolant moves downwards inside the inner pipe 1, near the bottom it leaves the inner pipe 1, turns around and enters the volume 13 located between the inner surface 7 of the outer pipe 2 and the outer surface 14 of the intermediate pipe 12. Then, moving upwards (in countercurrent with the heating coolant) in the specified volume 13, the cold coolant is heated by the inner surface 7 of the outer pipe 2, becomes hot and enters the channel 5 located inside the plug 3. Having passed through the channel 5, the hot coolant enters above plug 3 into the internal volume 4 of the internal pipe 1. Moving inside the internal pipe 1, the hot coolant enters the upper hot chamber, from which it is discharged through pipelines outside the heat exchanger.
Таким образом, предлагаемая теплообменная труба Фильда по сравнению с прототипом обладает минимальной температурой наружной теплообменной трубы на входе в наружную трубную доску теплообменного аппарата с предлагаемыми теплообменными трубами Фильда, что приводит к повышенной прочности наружной трубной доски и сварных соединений между наружной теплообменной трубой и наружной трубной доской теплообменного аппарата с предлагаемыми теплообменными трубами Фильда.Thus, the proposed Field heat exchange tube, in comparison with the prototype, has a minimum temperature of the outer heat exchange tube at the inlet to the outer tube sheet of the heat exchanger with the proposed Field heat exchange tubes, which leads to increased strength of the outer tube sheet and welded joints between the outer heat exchange tube and the outer tube sheet of the heat exchanger with the proposed Field heat exchange tubes.
Экономическая эффективность применения предлагаемого технического решения определяется снижением толщины наружной трубной доски теплообменного аппарата с предлагаемыми теплообменными трубами Фильда, за счет пониженной температуры и повышенной прочности наружной трубной доски и сварных соединений между наружной теплообменной трубой и наружной трубной доской.The economic efficiency of using the proposed technical solution is determined by the reduction in the thickness of the outer tube sheet of the heat exchanger with the proposed Field heat exchange tubes, due to the lower temperature and increased strength of the outer tube sheet and welded joints between the outer heat exchange tube and the outer tube sheet.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU230140U1 true RU230140U1 (en) | 2024-11-18 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU399708A1 (en) * | 1971-09-16 | 1973-10-03 | HEAT EXCHANGE ELEMENT | |
| SU1726957A1 (en) * | 1990-03-21 | 1992-04-15 | Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения | Method of assembling pipe connection unit with lined pipe plate |
| RU2382970C1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-02-27 | Иван Федорович Пивин | Heat exchanger |
| RU2534337C1 (en) * | 2013-09-30 | 2014-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" | Field pipe |
| RU2681393C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-03-06 | Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") | Heat exchange element (options) |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU399708A1 (en) * | 1971-09-16 | 1973-10-03 | HEAT EXCHANGE ELEMENT | |
| SU1726957A1 (en) * | 1990-03-21 | 1992-04-15 | Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения | Method of assembling pipe connection unit with lined pipe plate |
| RU2382970C1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-02-27 | Иван Федорович Пивин | Heat exchanger |
| RU2534337C1 (en) * | 2013-09-30 | 2014-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" | Field pipe |
| RU2681393C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-03-06 | Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") | Heat exchange element (options) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE441302B (en) | TREATMENT HEAD EXCHANGER WITH SPIRALLY INDEPENDED RODS IN A STACK | |
| US3138150A (en) | Submerged hot gas heat exchanger | |
| US4036294A (en) | Heat exchanger assembly designed as a longitudinal counterflow device | |
| US5697435A (en) | Heat exchanger systems | |
| CN208059636U (en) | Heat exchanger and fused salt steam generator including at least one train of heat exchangers | |
| RU230140U1 (en) | Field heat exchange tube | |
| JP2010085036A (en) | Heat exchanger and water heater | |
| CN102713453A (en) | Double tubing condensation exchanger for heating water and/or for producing sanitary hot water | |
| US11454452B2 (en) | Heat exchanger for a molten salt steam generator in a concentrated solar power plant (III) | |
| US3130780A (en) | Live steam reheater | |
| US3193002A (en) | Feed water heaters for steam turbine plant | |
| US4068627A (en) | Steam generator with vertical tubesheets | |
| US3939804A (en) | Helium heated bayonet tube steam generator | |
| US4019871A (en) | Recombiner apparatus | |
| CN109386827A (en) | A kind of coil tubes condensing coal economizer | |
| CN203451506U (en) | Energy-saving condenser for distilled liquor | |
| KR102514159B1 (en) | Heat exchanger for a molten salt steam generator in a concentrated solar power plant (iii) | |
| RU2839075C1 (en) | Heat exchanging device | |
| KR20000000727A (en) | Separated once-through spiral type steam generator | |
| RU97478U1 (en) | HIGH PRESSURE HEATER FOR TURBO INSTALLATIONS | |
| CN1084963A (en) | Floating coil-heat tube two-stage heating vapour-water thermal exchanger | |
| SU735861A1 (en) | Steam generator | |
| CN212029874U (en) | A hot water boiler and its water circulation heating system | |
| KR20210039191A (en) | Heat Recovery System for Boiler | |
| SU494587A2 (en) | Thermally coil-type apparatus |