ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к атомной энергетике, а более конкретно, к теплообменникам систем пассивного отвода тепла.
Известен теплообменник, содержащий теплообменные трубы, расположенные в канале, в который снизу поступает охлаждающая среда, и присоединенные к верхней и нижней камерам теплоносителя, на прямолинейных участках теплообменных труб выполнено оребрение, причем вышеназванные трубы снабжены, по крайней мере, двумя перегородками для направления охлаждающей среды на оребренную часть теплообменных труб, перегородки выполнены из соприкасающихся друг с другом планок, охватывающих теплообменные трубы.. (Патент Российской Федерации RU на полезную модель №47084, опубликованный 10.08.2005. Бюл. №22) - принят за прототип.
Теплообменные трубы имеют гибы, которыми теплообменные трубы разделены на прямолинейные участки. На прямолинейных участках выполнено оребрение. Перегородки служат для направления охлаждающей среды на оребренные части теплообменных труб и выполнены из соприкасающихся друг с другом планок. Теплообменные трубы собраны в вертикальные ряды. Планки, из которых выполнены перегородки, охватывают своими пазами теплообменные трубы, образующих вертикальный ряд.
Недостатком известного теплообменника является сложность установки планок, образующих перегородки и охватывающих одновременно несколько теплообменных труб вертикального ряда. Сложность установки планок обусловлена неточностью выполнения на практике гибов теплообменных труб. Точность гибов теплообменных труб влияет на разность расстояний между теплообменными трубами входящими в вертикальный ряд. На практике при сборке теплообменника проявляется недопустимая разность расстояний между трубами, что зачастую не
позволяет установить планки на трубы без их дополнительной обработки - без увеличения на планках пазов с какой-либо стороны от охватываемой пазом трубы. При увеличении пазов для установки планки на теплообменные трубы увеличиваются проходные сечения между теплообменными трубами и планками, в следствие чего возникают непроектные протечки и это влияет на распределение охлаждающего среды, проходящей через теплообменник: уменьшается доля охлаждающей среды, проходящего через оребренные участки теплообменных труб, и этим снижается мощность теплообменника. Для сохранения проектного расхода охлаждающей среды через оребренные участки труб на практике на планки приваривают дополнительные детали, которыми уменьшают проходные сечения между планками и теплообменными трубами. Задача полезной модели - сохранение проектной мощности теплообменника. Технический результат - исключение непроектных протечек охлаждающей среды через неоребренные участки теплообменных труб за счет раздельного наложения верхней и нижней частей планок и упрощение установки планок, образующих перегородки для направления охлаждающей среды на оребренные участки теплообменных труб. После наложения частей планок на теплообменные трубы они соединены между собой.
Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном теплообменнике, содержащем теплообменные трубы, расположенные в канале, в который снизу поступает охлаждающая среда, и присоединенные к верхней и нижней камерам теплоносителя, а теплообменные трубы снабжены перегородками для направления охлаждающей среды на оребренную часть теплообменных труб, перегородки выполнены из соприкасающихся друг с другом планок, охватывающих несколько теплообменных труб в вертикальной плоскости, согласно предлагаемой полезной модели для уменьшения влияния погрешности изготовленных теплообменных труб на установку планок, каждая планка состоит, по крайней мере, из двух частей верхней и нижней, соединенных между собой неподвижно. Верхняя часть планки охватывает верхние части теплообменных труб одного или двух соседних вертикальных рядов теплообменных труб, а нижняя часть планки - нижние части этих же труб. Это позволяет вдвое
уменьшить влияние неточности гибов теплообменных труб и исключить доработку пазов в планках.
Обе части планки соединены между собой неподвижно с помощью сварки стыковыми или угловыми швами. Предлагается также соединение верхней и нижней частей планок выполнить с применением, по крайней мере, одного дополнительного элемента, соединенного сварным швом внахлестку с верхними и нижними частями планок. Предлагается также соединение верхней и нижней частей планок выполнить с помощью крепежных элементов посредством, по крайней мере, одного дополнительного элемента, соединенного внахлестку с верхними и нижними частями планок.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
На фиг.1 изображен вид спереди на теплообменник с теплообменными трубами.
На фиг.2 изображено непосредственное соединение между собой верхней и нижней частей планки с помощью сварки.
На фиг.3 изображено соединение верхней и нижней частей планки с помощью сварки посредством промежуточных элементов.
На фиг.4 изображено соединение верхней и нижней частей планки с помощью крепежных деталей посредством промежуточных элементов.
Теплообменник включает в себя в теплообменные трубы 1, расположенные в канале 2. В канал снизу поступает охлаждающая среда, например, воздух. Теплообменные трубы присоединены к верхней 3 и нижней 4 камерам теплоносителя. На прямолинейных участках теплообменных труб 1 выполнено оребрение 5. Теплообменные трубы 1 снабжены, по крайней мере, двумя перегородками 6. Перегородки 6 выполнены из соприкасающихся друг с другом частей планок: верхней 7 и нижней 8, которые охватывают теплообменные трубы 1 соответственно верхних 9 и нижних 10 рядов теплообменных труб 1. Верхние 7 и нижние 8 части планок соединены между собой непосредственно сваркой, либо посредством промежуточных элементов
11 и приваренные к ним. Предлагается также скрепить планки с двух сторон промежуточными элементами 11с помощью крепежных деталей 12.
Теплообменник работает следующим образом.
Теплоноситель, например, водяной пар поступает в верхнюю камеру 3 теплоносителя, далее распределяется по теплообменным трубам 1. При прохождении по теплообменным трубам 1 теплоноситель конденсируется, отдавая тепло охлаждающей среде. Конденсат собирается в нижней камере 4 теплоносителя и выводится из теплообменника.
Охлаждающая среда поступает в теплообменник снизу, проходит по каналу 2 и направляется перегородками 6 на оребренные участки 5 теплообменных труб 1. Пройдя по каналу 2 снизу вверх и отобрав тепло от теплообменных труб 1, охлаждающая среда выходит из теплообменника.
После охвата одной частью планки, например, верхней 7 или нижней 8 верхних рядов теплообменных труб, а другой частью планки - нижних рядов теплообменных труб, обе части планки 7, 8 скрепляют между собой неподвижно, например, с помощью сварки или посредством промежуточных элементов 11, к которым приваривают каждую из частей планки или обе части планки 7, 8 скрепляют с промежуточными элементами 11с помощью крепежных деталей, 12, например, с помощью винтовых соединений
Наиболее целесообразно предложенную полезную модель использовать в системах безопасности ядерных энергетических установок и в первую очередь в системе пассивного отвода тепла от реактора при обесточивании атомной электрической станции.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обладает преимуществом по сравнению с прототипом. Применение предлагаемого технического решения позволяет уменьшить зазоры между планками и охватываемыми ими теплообменными трубам, не допустить непроектные протечки охлаждающей среды помимо оребренной части теплообменных труб и сохранить проектную мощность теплообменника.