RU135101U1

RU135101U1 - HEAT EXCHANGER TYPE "PIPE IN PIPE"

Info

Publication number: RU135101U1
Application number: RU2013128721/06U
Authority: RU
Inventors: Елена Васильевна Романова; Александр Николаевич Колиух
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2013-11-27

Abstract

Теплообменник типа "труба в трубе", состоящий из корпуса с патрубками для подвода нагреваемого теплоносителя, отвода охлажденного теплоносителя, внутренней трубы с наружным оребрением, отличающийся тем, что внутренняя труба помимо наружного оребрения имеет внутреннее оребрение, выполненное в виде цельнометаллических стержней, расположенных в шахматном порядке, и содержит интенсификатор потока, представляющий собой заглушенную с двух сторон трубу.A pipe-in-pipe type heat exchanger, consisting of a body with pipes for supplying a heated coolant, discharging a cooled coolant, an internal pipe with external fins, characterized in that the internal pipe, in addition to the external fins, has an internal fins made in the form of all-metal rods located in a checkerboard order, and contains a flow intensifier, which is a pipe muffled from both sides.

Description

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам, применяемым в химической, пищевой и других отраслях промышленности, где требуется передача тепла от одного агента к другому.The utility model relates to heat exchangers used in chemical, food and other industries where heat transfer from one agent to another is required.

Известен теплообменник типа «труба в трубе», внутренняя и наружная поверхность труб которого гладкая [Молоканов, Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. / Ю.К. Молоканов. - М.: Химия, 1980. - с.178]. К недостаткам устройства относятся:Known heat exchanger type "pipe in pipe", the inner and outer surface of the pipes which is smooth [Molokanov, Yu.K. Processes and apparatuses for oil and gas refining. / Yu.K. Molokanov. - M .: Chemistry, 1980. - p.178]. The disadvantages of the device include:

- невысокая интенсивность теплообмена вследствие невысокой степени турбулентности потока, проходящего внутри труб;- low heat transfer intensity due to the low degree of turbulence of the flow passing inside the pipes;

- невысокая площадь теплообмена при сравнительно больших габаритах.- low heat transfer area with a relatively large size.

Известны теплообменники типа «труба в трубе» с наружным оребрением внутренней трубы, например, в виде стержней, расположенных вдоль трубы. Оребрение увеличивает поверхность теплообмена, а также способствует турбулизации потока в межтрубном пространстве. Недостатком является невысокая поверхность теплообмена [Пат. 2359192 Российская Федерация, МПК F28D 7/10. Теплообменник типа «труба в трубе» / Ахмедов Г.Я.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Дагест. гос. технич. ун-т. - №2008111744/06; заявл. 27.03.2008; опубл. 20.06.2009.].Known heat exchangers of the type "pipe in pipe" with an external finning of the inner pipe, for example, in the form of rods located along the pipe. The fins increase the heat exchange surface, and also contributes to the turbulization of the flow in the annulus. The disadvantage is the low heat transfer surface [Pat. 2359192 Russian Federation, IPC F28D 7/10. Pipe-in-pipe heat exchanger / G. Y. Akhmedov .; applicant and patent holder GOU VPO Dagest. state tech. un-t - No. 2008111744/06; declared 03/27/2008; publ. 06/20/2009.].

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является теплообменник типа «труба в трубе» с наружным оребрением внутренней трубы в виде шипов [Молоканов, Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. / Ю.К. Молоканов. - М.: Химия, 1980. - с.179]. Недостатком указанного теплообменника является невысокая интенсивность теплообмена ввиду низкой турбулентности потока во внутренней трубе.The closest technical solution to the claimed is a pipe-in-pipe type heat exchanger with an external finning of the inner pipe in the form of spikes [Molokanov, Yu.K. Processes and apparatuses for oil and gas refining. / Yu.K. Molokanov. - M .: Chemistry, 1980. - p. 179]. The disadvantage of this heat exchanger is the low heat transfer rate due to the low turbulence of the flow in the inner pipe.

Технической задачей является интенсификация теплообмена в теплообменнике типа «труба в трубе» путем повышения турбулизации потока.The technical task is to intensify heat transfer in a pipe-in-pipe heat exchanger by increasing flow turbulization.

Это достигается тем, что в теплообменнике типа "труба в трубе", состоящем из корпуса с патрубками для подвода нагреваемого теплоносителя, отвода охлажденного теплоносителя, внутренней трубы с наружным оребрением, внутренняя труба помимо наружного оребрения имеет внутреннее оребрение, выполненное в виде цельнометаллических стержней, расположенных в шахматном порядке, и содержит интенсификатор потока, представляющий собой заглушенную с двух сторон трубу.This is achieved by the fact that in a pipe-in-pipe type heat exchanger consisting of a body with nozzles for supplying a heated coolant, an outlet of a cooled coolant, an inner pipe with an external finning, the inner pipe, in addition to the external finning, has an internal finning made in the form of all-metal rods located in a checkerboard pattern, and contains a flow intensifier, which is a pipe muffled from both sides.

Высота стержня определяется расстоянием между интенсификатором и внешней трубой: стержень может практически касаться интенсификатора с одной стороны и внешней трубы - с другой или может быть короче. Стержни крепятся в трубе посредством пайки или посадки с натягом.The height of the rod is determined by the distance between the intensifier and the outer pipe: the rod can practically touch the intensifier on one side and the outer pipe on the other, or it may be shorter. The rods are mounted in the pipe by soldering or interference fit.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых представлено схематичное изображение теплообменного аппарата типа «труба в трубе». На фиг.1 представлен общий вид теплообменного аппарата, на фиг.2 - поперечное сечение теплообменного аппарата.The utility model is illustrated by drawings, on which a schematic representation of a tube-in-tube heat exchanger is presented. Figure 1 presents a General view of the heat exchanger, figure 2 is a cross section of a heat exchanger.

Теплообменный аппарат состоит из корпуса 1 в виде внешней цилиндрической трубы, внутренней трубы 2, цельнометаллических стержней 3, расположенных в шахматном порядке, интенсификатора потока 4, патрубков 5, 6, 7, 8 для входа (выхода) теплоносителей. Устройство работает следующим образом.The heat exchanger consists of a housing 1 in the form of an external cylindrical pipe, an internal pipe 2, all-metal rods 3 arranged in a checkerboard pattern, a flow intensifier 4, pipes 5, 6, 7, 8 for the inlet (outlet) of the coolant. The device operates as follows.

Один из потоков направляется в межтрубное пространство, образованное внешней цилиндрической трубой 1 и внутренней оребренной трубой 2. Передав тепло или приняв его от другого потока (проходящего в пространстве, образованным внутренней трубой 2 и интенсификатором 4), поток выводится из теплообменного аппарата. При этом коэффициент теплоотдачи значительно увеличивается (по сравнению с гладкими трубами) за счет оребрения и турбулизации потока в трубном и межтрубном пространствах. Интенсификатор 4, представляющий собой заглушенную с двух сторон трубу, предназначен для уменьшения сечения трубного пространства и увеличения скорости потока.One of the flows is directed into the annular space formed by the outer cylindrical pipe 1 and the inner finned tube 2. Having transferred heat or having received it from another stream (passing in the space formed by the inner pipe 2 and intensifier 4), the stream is removed from the heat exchanger. At the same time, the heat transfer coefficient significantly increases (compared to smooth pipes) due to finning and turbulization of the flow in the pipe and annular spaces. The intensifier 4, which is a pipe plugged on both sides, is designed to reduce the cross-section of the tube space and increase the flow rate.

Claims

A pipe-in-pipe type heat exchanger, consisting of a body with pipes for supplying a heated coolant, discharging a cooled coolant, an internal pipe with external fins, characterized in that the internal pipe, in addition to the external fins, has an internal fins made in the form of all-metal rods located in a checkerboard order, and contains a flow intensifier, which is a pipe muffled from both sides.