RU1774148C - Теплообменник - Google Patents

Abstract

Использование, теплообменна  техника различного назначени . Сущность изобретени : теплообменник содержит кожух 1 с размещенным внутри сердечником 3, вокруг которого навиты отдельные змеевики из труб, и раздающий и собирающий коллекторы сред трубного и межтрубного пространств . Оси змеевиков расположены по винтовой линии относительно оси сердечника 3, причем витки каждого змеевика установлены в межвитковом пространстве смежных змеевиков на глубину, равную 1 /3 диаметра витка. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к теплообмен- нойтехнике и может быть использовано при конструировании теплообменников в энергетической , нефтехимической, химической и других отрасл х промышленности.

Известен теплообменник, содержащий корпус с размещенными внутри секци ми, выполненными в виде змеевиков, подключенных к раздающим и собирающим коллекторам , в которых часть витков змеевика одной секции размещена с чередованием по длине змеевика между витками смежной секции (авт. ев № 820356, кл F 25 В 5/00).

К недостаткам данной конструкции следует отнести отсутствие турбулентности потока охладител  по всему сечению корпуса, т.е. наличие мертвых зон, и значительную трудоемкость изготовлени .

Известен теплообменник, содержащий размещенный в кожухе пучок труб с трубными решетками, причем, одна из решеток повернута вместе с трубами на 180° относительно другой так, что входной и выходной патрубки расположены на одной оси (авт. св. № 1145234)

Недостатками данной конструкции  вл ютс  низка  турбулентность и низша  эффективность теплообмена из-за наличи  застойных зон в местах ввода и вывода охлаждающей среды на поверхност х трубок с обратной стороны потока, а также низка  надежность из-за перетирани  трубок в местах их касани  при развороте трубной решетки на 180°.

Известен прин тый за прототип, состо щий из корпуса, имеющего патрубок входа охладител , расположенного в нижней части торца кожуха и выхода охладител , расположенного в противоположной цилиндрической части кожуха, и сердечника , представл ющего собой цилиндрическую трубу с навитыми на него трубками, неподвижно скрепленными друг с другом и с прокладками, образующими зазор дл  прохода охладител . Сердечник выполнен конструктивно многоходовым с коллекторами входа и выхода теплоносител  (АКДС (Г.

С

V,

Ј

Ј

ос

70М2, АКДС-70М2-01. Альбом рисунков к техническому описанию и инструкции по эксплуатации КО 101.000-Т01, рис.7. Холодильник V ступени РИО. Упрполиграфиздат, Омска  обл. типографи , Омск, 1986).

Недостатками данной конструкции  вл ютс  недостаточный теплообмен, наличие застойных зон, как в местах ввода и вывода охладител , так и с обратных сторон по ходу охладител  в трубках. Низка  надежность данной конструкции характеризуетс  разрывом витков трубок в местах их креплени  друг с другом и касаний с кожухом .

Цель изобретени  -- интенсификаци  теплообмена, повышение надежности конструкции при ее эксплуатации, экономи  материалов.

Цель достигаетс  созданием турбулентного потока в раздающем коллекторе межтрубного пространства и в собирающем коллекторе трубного пространства, заключенных в кожух, при помощи сребренных труб, причем, оси змеевиков расположены по винтовой линии относительно оси сердечника . Витки каждого змеевика установлены в межвитковом пространстве смежных змеевиков на глубину равную 1/3 диаметра витка. Раздающий коллектор среды межтрубного пространства и собирающий коллектор среды трубного пространства расположены в сердечнике с противоположных его сторон. Витки труб смежных змеевиков скреплены друг с другом в местах касани  ребер. В кожухе дополнительно установлена газоотводна  трубка, вывод ща  газ из зоны максимального газообразовани  теплообменника, как за счет давлени  самого газа, так и за счет эжекции потока охладител , чем достигаетс  улучшение теплообмена и повышение надежности.

Така  конструкци  позвол ет турбули- зировать поток охладител  в любом сечении пучка змеевиков, измен   направление по- тока за счет оребрени , расположени  витков поперек потока и их смещени  относительно друг друга и дополнительно по винтовой линии, а расположение раздающего коллектора среды межтрубного пространства и собирающего коллектора среды трубного пространства в сердечнике с противоположных его сторон дополнительно снижает недорекуперацию теплообмена и обеспечивает равное распределение потока охладител  по всему периметру змеевиков.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник , продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1.

Многоходовой кожухотрубный теплооб- менник состоит из кожуха 1, имеющего газоотводную трубку 2 с патрубком выхода охладител  и газа, сердечника 3, вокруг которого навиты отдельные змеевики из труб. Витки труб смежных змеевиков скреплены

5 друг с другом в местах касани  ребер. Оси змее виков расположены по винтовой линии относительно оси сердечника, причем витки каждого змеевика установлены в межвитковом пространстве смежных змеевиков на

0 глубину равную 1/3 диаметра витка. В крышке сердечника имеетс  коллектор входа теплоносител  и коллектор выхода теплоносител , который расположен центрально оси кожуха, при этом конструктивно обеспе5 чиваетс  надежность закреплени  сердечника в кожухе теплообменника.

Теплообменник работает следующим образом.

Теплоноситель по трубе поступает в

0 раздающий коллектор среды трубного пространства и по змеевикам, турбулизу сь за счет изменени  движени  по виткам, попадает в сечение коллектора выхода теплоносител , имеющего температуру охладител ,

5 дополнительно охлаждаетс  в нем и далее .направл етс  в линию потреблени .

Охладитель поступает в раздающий коллектор среды межтрубного пространства , из отверстий коллектора равно распре0 дел етс  по периметру кожуха и направл етс  к патрубку выхода собирающего коллектора среды межтрубного пространства . За счет того, что на пути движени  потока охладитель посто нно

5 встречает витки змеевика и их ребрами разбиваетс  на множество составл ющих, чем создаетс  его турбулизаци . Неподвижное крепление в местах касани  ребер витков труб при их заходе друг за друга обеспечи0 вает сохранение геометрических размеров витков труб при температурных деформаци х , что повышает надежность и срок эксплуатации . Суммарное вли ние указанных отличий обеспечивает эффективность при5 менени  данной конструкции, улучшение

теплообмена, снижение материалоемкости,

Claims (4)

1. Теплообменник, содержащий кожух с

размещенным внутри сердечником, вокруг

0 которого навиты отдельные змеевики из труб, и раздающий и собирающий коллекторы сред трубного и межтрубного пространств , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации теплообмена при

5 использовании сребренных труб, оси змеевиков расположены по винтовой линии относительно оси сердечника, причем витки каждого змеевика установлены в межвитковом пространстве смежных змеевиков на глубину, равную 1 /3 диаметра витка.

2.Теплообменник поп.1,отличаю- щ и и с   тем. что раздающий коллектор среды межтрубного пространства и собирающий коллектор среды трубного пространства расположены в сердечнике с противоположных его сторон.

3.Теплообменник поп.1,отличаю- щ и и с   тем, что витки труб смежных

змеевиков скреплены друг с другом в местах касани  ребер

4. Теплообменник поп 1. о т л и ч а ю- щ и и с   тем. что в кожухе дополнительно установлена газоотводна  трубка, выходной конец которой расположен в собирающем коллекторе среды межтрубного пространства.

®иг. /

шадц/пелб

А-А

Фа г. 2

/