ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к энергетике и может быть использована в когенерационных установках в качестве простого и надежного теплообменника системы газ-вода.
Известно множество видов теплообменников системы газ-вода для передачи тепла (энергии) от одной рабочей среды к другой. К таковым относятся: теплообменник с плавающей головкой с внешним уплотнителем, теплообменник с плавающей камерой с уплотнительным кольцом для смазки, также теплообменник с U-образными трубками с разъёмными опорными кольцами и т.д.
Ближайший аналог заявляемому устройству - теплообменник с плавающей головкой с одним ходом в трубном пучке с сильфоном описанный в "Справочнике по теплообменникам" в 2-х томах; том 2, Энергоатомиздат 1987 г; 352 с.
Недостатком аналога является то, что он имеет два уплотнительных кольца, которые часто выходят из строя, что приводит к перемешиванию теплообменивающихся сред. Кроме этого, возможно попадание теплоносителя, циркулирующего в межтрубном пространстве, под крышку теплообменника вследствие износа уплотнения, а это опасно, т.к. под крышкой начнет образовываться пар, произойдет повышение давления, что приведёт к выходу из строя теплообменника.
Указанная задача решается тем, что в известном теплообменнике, содержащем корпус с патрубками ввода и вывода воды, в котором размещён трубный пучок, имеющий входной и выходной патрубки для ввода и вывода газа, ограниченный, соответственно, входной и выходной трубными досками, одна из которых, входная, жестко соединена с корпусом, а другая выполнена с уплотнительным элементом, одна сторона которого также жестко соединена с корпусом, предложено в качестве полезной модели использовать жёсткое сварное и болтовое соединение с использованием сильфона, вместо сальниковых и других уплотнителей, которые часто выходят из строя, а также изменение формы трубной доски, на подвижной стороне теплообменника, на шестигранную для улучшения теплообмена.
На чертеже (фиг. 1) показана предлагаемая полезная модель, где:
1. ввод нагретого рабочего тела
2. трубки
3. сильфон
4. теплоноситель - вода
5. патрубок ввода теплоносителя
6. подвижная шестигранная трубная доска
7. перегородки
8. патрубок вывода теплоносителя
9. неподвижная трубная доска
10. корпус
11. переходник выходной
12. болты крепления сильфона
13. переходник входной
14. болты крепления
Теплообменник работает следующим образом:
Нагретое рабочее тело (газ) проходит по трубам и выходит с другой стороны теплообменника через сильфон. При этом через стенки трубок тепло передается теплоносителю, вода или другая жидкость. Теплоноситель через патрубок ввода вводится, например, нагнетается при помощи циркуляционного насоса, в теплообменник, омывая сильфон и выходной переходник, проходит через трубную доску, которая выполнена в шестигранном варианте и не крепится к корпусу, т.е. подвижна. Теплоноситель, омывая трубки, изменяет своё направление за счёт перегородок, жёстко закреплённых с трубным пучком, нагревается и выходит в патрубок вывода теплоносителя.
Неподвижная трубная доска - сплошная и жёстко закреплена между корпусом и входным переходником, так же она жёстко соединена с трубками, вторая сторона которых соединена с подвижной шестигранной трубной доской. Сильфон через выходной переходник жёстко прикреплён к шестигранной трубной доске, а с другой стороны соединен с корпусом.
Теплообменник достаточно прост в эксплуатации и в изготовлении, имеется возможность извлечения трубного пучка, что позволяет чистить межтрубное пространство от накипей, а сами трубки - от нагара. Указанные свойства определяют значительное увеличение срока службы данного теплообменника.
За счёт сильфона трубная доска вместе с системой трубок может перемещаться, расширяться или сжиматься. А за счёт шестигранной трубной доски происходит более равномерное омывание и улучшается теплообмен между теплоносителем, циркулирующим в межтрубном пространстве и внешней стенкой сильфона - компенсатора и переходника.