Модульный теплообменник - RU171280U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к узлам систем теплообмена, а именно к теплообменникам.

Известен теплообменный аппарат для рабочих сред с накипеобразующими примесями, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода нагревающей рабочей среды, размещенные в корпусе теплопередающие элементы, патрубки подвода и отвода нагреваемой рабочей среды, соединенные с теплопередающими элементами, которые выполнены в виде параллельно расположенных прямых труб, связанных между собой средствами самоочистки от накипи, выполненными в виде переходных патрубков, расположенных тангенциально по отношению к оси смежной трубы, при этом патрубок подвода к корпусу нагревающей рабочей среды расположен тангенциально по отношению к оси корпуса (см. RU 2241933, МПК F28D 1/00, опубликовано 10.12.2004).

Известен теплообменник, содержащий идентичные теплообменные секции в виде заключенных в цилиндрические кожухи пучков труб, которые подключены к общим коллекторным камерам трубной и межтрубной сред, выполненных в виде обечаек с фланцами, скрепленными с расположенными между камерами трубными решетками, перпендикулярно которым установлены перегородки, образующие отсеки, сообщающие смежные секции, наружные части обечаек камер трубной и межтрубной среды выполнены в форме участка цилиндра с поперечным сечением в виде сегмента или полукруга, имеющего диаметр не менее диаметра кожуха теплообменной секции (см. RU 2133004, МПК F28D 7/00, опубликовано 10.07.1999).

Известен теплообменный аппарат, содержащий корпус, коллекторы с патрубками для подвода и отвода первого теплоносителя, патрубки для входа и выхода второго теплоносителя из корпуса и расположенный в нем пучок теплообменных труб с трубной решеткой, а также конструктивные элементы, расположенные в межтрубном пространстве для обеспечения поперечного обтекания вторым теплоносителем пучка труб снаружи, выполненные в виде винтовой перегородки, в которой сделаны отверстия для прохода пучка труб, внутри которых течет первый теплоноситель, дополнительно теплообменный аппарат содержит две неподвижные трубные решетки и плавающую головку, причем винтовая перегородка выполнена многоярусной (см. RU 2262054, MПK F28D 3/02, опубликовано 10.10.2005).

Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является модульный теплообменник, содержащий установленные в корпусе модули в виде пучков труб с трубными досками, имеющие герметичные кожухи, образующие с трубными досками замкнутые межтрубные полости, ввод теплоносителя в которые предусмотрен через трубные доски, при этом трубы всех модулей подключены к раздающим и собирающим коллекторам (см. RU 561069, МПК F28D 7/00, опубликовано 05.06.77).

Известные теплообменники в большинстве случаев не обеспечивают ремонтопригодность, так как выполнены не разборными и ограничены по функциональным возможностям.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является выполнение конструкции разборной, обеспечив тем самым высокую ремонтопригодность.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом модульном теплообменнике, содержащем подводящий и отводящий коллекторы, тепловые модули, выполненные в виде пучков труб с трубными досками, и размещенные в герметичном кожухе, образующие с трубными досками замкнутые межтрубные полости, трубы которых подключены к подводящим и отводящим коллекторам, и имеют подвод и отвод теплоносителя во внутрь модулей по системе трубопроводов, пучки труб с трубными досками объедены между собой с образованием съемной теплообменивающей кассеты, при этом тепловые модули подсоединены к коллекторам через патрубки посредством резьбового и фланцево-хомутового соединения.

Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что пучки труб с трубными досками объедены между собой с образованием съемной теплообменивающей кассеты, при этом тепловые модули подсоединены к коллекторам через патрубки посредством резьбового и фланцево-хомутового соединения, позволяет выполнить конструкцию разъемной, обеспечив высокую ремонтопригодность.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».

Полезная модель поясняется следующими чертежами:

фиг. 1 - модульный теплообменник;

фиг. 2 - тепловой модуль теплообменника;

фиг. 3-то же, сечение А-А на фиг. 2

Конструкция модульного теплообменника выполнена разборной и базируется на тепловом модуле 1. Теплообменник для создания требуемой мощности состоит из нескольких тепловых модулей 1, выполненные в виде пучков труб с трубными досками, которые объединены между собой с образованием съемной теплообменивающей кассеты 2, и расположены в герметичном кожухе 3. Подводящий коллектор 4, отводящий коллектор 5 и тепловые модули 1 соединены между собой при помощи фланцево-хомутовых соединений 6.

Тепловой модуль 1 содержит подводящий патрубок 7 для подвода рабочего потока, кожух 3 с теплообменивающей кассетой 2, отводящий патрубок 8 для отвода рабочего потока. Теплообменивающая кассета 2 имеет специальное уплотнение 9 для разграничения рабочего и воздействующего потоков. Уплотнение 9 выполнено в виде колец и устанавливается в канавки трубной доски на кассете 2. Патрубок 8 крепится к коллектору 5 посредством резьбовых соединений 10. В корпусе теплового модуля 1 выполнен патрубок 11 и патрубок 12 подвода и отвода воздействующего потока, где поток направлен в межтрубное пространство модуля модульного теплообменника.

Воздействие на рабочий поток осуществляется следующим образом.

По системе трубопроводов через патрубок подвода 11 во внутреннюю полость теплового модуля 1 подается воздействующий поток среды, который омывает трубки и пластины кассеты 2, после чего поток удаляется из внутренней полости теплового модуля 1 через патрубок 12 отвода воздействующего потока в систему трубопроводов. Рабочий поток через патрубок подвода 7 направляется к кассете 2 и, проходя внутри трубок кассеты 2, получает задаваемое тепловое воздействие, перемещается к отводящему патрубку 8. В теплообменнике в свою очередь рабочий поток попадает через коллектор 4, распределяется между тепловыми модулями 1 параллельно и последовательно и, получив тепловое воздействие, направляется в коллектор 5.

Данный модульный теплообменник может использоваться для отвода и подвода тепла с рабочего потока, для охлаждения наддувочного воздуха системы турбонаддува двигателя внутреннего сгорания и охлаждения охлаждающей жидкости в его системе охлаждения на испытательном стенде, в системе предпусковой подготовки для подогрева воздуха на автомобиле, интегрированной с системой турбонаддува двигателя.

Заявляемое техническое решение позволяет расширить функциональные возможности теплообменника, кроме этого позволяет проводить его ремонт, техническое обслуживание и регламентные работы за счет возможности его разборки, то есть сделать его ремонтопригодным.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.

Реферат

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к узлам систем теплообмена, а именно к теплообменникам. Конструкция модульного теплообменника выполнена разборной и базируется на тепловом модуле (1). Теплообменник для создания требуемой мощности состоит из нескольких тепловых модулей (1), выполненных в виде пучков труб с трубными досками, которые объединены между собой с образованием съемной теплообменивающей кассеты (2) и расположены в герметичном кожухе (3). Подводящий коллектор (4), отводящий коллектор (5) и тепловые модули (1) соединены между собой при помощи фланцево-хомутовых соединений (6). Тепловой модуль (1) содержит подводящий патрубок (7) для подвода рабочего потока, кожух (3) с теплообменивающей кассетой (2), отводящий патрубок (8) для отвода рабочего потока. Теплообменивающая кассета (2) имеет специальное уплотнение (9) для разграничения рабочего и воздействующего потоков. Уплотнение (9) выполнено в виде колец и устанавливается в канавки трубной доски на кассете (2). Патрубок (8) крепится к коллектору (5) посредством резьбовых соединений (10). В корпусе теплового модуля (1) выполнен патрубок (11) и патрубок (12) подвода и отвода воздействующего потока, где поток направлен в межтрубное пространство модуля модульного теплообменника. Создан модульный теплообменник, который позволяет выполнить конструкцию разъемной, обеспечив тем самым высокую ремонтопригодность.

Формула