RU1783266C

RU1783266C - Shell-and-tube heat exchanger

Info

Publication number: RU1783266C
Application number: SU914899236A
Authority: RU
Inventors: Марк Григорьевич Гарбуз
Original assignee: Нижегородское Производственное Объединение "Теплообменник"
Priority date: 1991-01-03
Filing date: 1991-01-03
Publication date: 1992-12-23

Abstract

Использование: в частности, в транспортных средствах. Сущность изобретени : интенсификаци теплообмена лутем увеличени скорости движени среды внутри змеевиков 8, 9, размещенных в коллекторах 6, 7, обеспечиваетс соединением их отвод ,- щих участков 12, 13 с пассивным соплом 17 струйного насоса 16, установленного на выходе из межтрубного пространства, 4 илUsage: in particular in vehicles. The essence of the invention: the intensification of heat transfer by increasing the speed of movement of the medium inside the coils 8, 9, located in the collectors 6, 7, is provided by connecting their exhaust sections 12, 13 with the passive nozzle 17 of the jet pump 16 installed at the outlet of the annular space 4 silt

Description

Q)t/g.4 Q) t / g.4

Изобретение относитс к теплообмен- ной аппаратуре и может быть использовано в установках транспортных средств.The invention relates to heat exchange equipment and can be used in vehicle installations.

Известный кожухотрубный теплообменник содержит пучок труб,закрепленных в трубных решетках, установленных в кожухе с патрубками подвода и отв ода среды межтрубного пространства, спиральные змеевики, размещенные в подвод щем и отвод щем коллекторах трубного простран- ства, подключенные к патрубкам входа и выхода межтрубного пространства через подвод щие и отвод щие участки.Known shell-and-tube heat exchanger contains a bundle of pipes fixed in tube sheets installed in a casing with nozzles for supplying and discharging the annulus medium, spiral coils located in the inlet and outlet manifolds of the pipe space connected to the inlet and outlet nozzles of the annulus through inlet and outlet sections.

Недостатком указанного теплообменника вл етс недостаточна интенсивность теплопередачи, обусловленна малой скоростью движени среды в змеевиках с развитой поверхностью теплообмена (только за счет перепада давлени в межтрубной полости), кроме того, невысокие скорости движени среды в змеевиках создают услови дл их засорени .The disadvantage of this heat exchanger is the insufficient heat transfer rate due to the low velocity of the medium in coils with a developed heat exchange surface (only due to the pressure drop in the annular cavity), in addition, the low velocity of the medium in the coils creates conditions for their clogging.

Целью изобретени вл етс интенсификаци теплообмена. An object of the invention is to enhance heat transfer.

Дл достижени этой цели в кожухот- рубном теплообменнике (1) отвод щие участки змеевиков соединены с пассивным соплом струйного насоса, установленного на выходе из межтрубной полости.To achieve this, in the shell-and-tube heat exchanger (1), the outlet sections of the coils are connected to the passive nozzle of the jet pump installed at the outlet of the annular cavity.

За вл емый кожухотрубный теплообменник отличаетс от основного изобретени (1)тем, что на выходе из межтрубной полости установлен струйный насос, с пассивным соплом которого соединены отвод щие участки змеевиков. Таким образом, за вл емое устройство соответствует критерию новизна.The inventive shell-and-tube heat exchanger differs from the main invention (1) in that a jet pump is installed at the exit from the annular cavity, with the passive nozzle of which the outlet sections of the coils are connected. Thus, the claimed device meets the criterion of novelty.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решени с прототипом и с другими техническими решени ми не вы вил признаков.,аналогичных за вл емому, что характеризует предлагаемую конструкцию соответствующей критерию существенные отличи .A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype and with other technical solutions did not reveal any signs similar to the claimed one, which characterizes the proposed design in accordance with the criterion with significant differences.

Сущность изобретени заключаетс в том, что сообщение отвод щих участков змеевиков с пассивным соплом струйного насоса, установленного на выходе из межтрубной полости, способствует повышению скорости движени среды внутри змеевиков , что, в свою очередь, интенсифицирует теплообмен.The essence of the invention lies in the fact that the communication of the outlet sections of the coils with the passive nozzle of the jet pump installed at the outlet of the annular cavity helps to increase the speed of the medium inside the coils, which, in turn, intensifies heat transfer.

На фиг.1 схематично изображен теплообменник; на фиг 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - общий вид перегородки1 schematically shows a heat exchanger; figure 2 is a section aa in figure 1; in Fig.3 is a section bB in Fig.2; figure 4 is a General view of the partition

Теплообменник содержит трубный пучок 1, закрепленный в трубных решетках 2 и установленный в кожухе 3. Кожух 3 снабжен патрубками 4 и 5 подвода и отводаThe heat exchanger contains a tube bundle 1, mounted in the tube sheets 2 and installed in the casing 3. The casing 3 is equipped with nozzles 4 and 5 of the input and output

среды межтрубного пространства. Трубный пучок 1 сообщен с подвод щими и отвод щими коллекторами 6 и 7. в которых установлены змеевики 8 и 9 с подвод щими 10,annulus The tube bundle 1 is in communication with the inlet and outlet manifolds 6 and 7. in which the coils 8 and 9 are installed with the inlet 10

11 и отвод щими 12, 13 участками, а также перегородки 14 и 15, скрепленные с соответствующими змеевиками 8 и 9. 11 and outlet 12, 13 sections, as well as partitions 14 and 15, fastened with the corresponding coils 8 and 9.

Выходной патрубок 5 снабжен струй- ным насосом 16, пассивное сопло 17 кото0 рого бедшено с отвод щими участками 12 и 13 змеевиков 8 и 9 через тангенциальные проточки 18 и 19. При этом подвод щие участки 10 и 11 змеевиков 8 и 9 подключены к тангенциальным проточкам 20 и 21 патруб5 ка 4, Подвод щие и отвод щие участки 10- 13 размещены в зазоре между кожухом 3 и охватывающей трубный пучок 1 обечайкой 22. В кожухе 3 размещены поперечные перегородки 23. На перегородках 14 и 15 вы0 полнены прорези 24.The outlet pipe 5 is equipped with a jet pump 16, the passive nozzle 17 of which is poorly equipped with the discharge sections 12 and 13 of the coils 8 and 9 through the tangential grooves 18 and 19. In this case, the supply sections 10 and 11 of the coils 8 and 9 are connected to the tangential grooves 20 and 21 of pipe 4, Inlet and outlet sections 10-13 are located in the gap between the casing 3 and the shell 22 surrounding the tube bundle 1. In the casing 3 there are transverse partitions 23. Slots 24 are made on the partitions 14 and 15.

Кожухотрубный теплообменник работает следующим образом.Shell-and-tube heat exchanger operates as follows.

Одна из сред поступает через патрубок 4 в межтрубное пространство теплообмен5 ника, проходит между трубами трубногоOne of the media enters through the pipe 4 into the annular space of the heat exchanger 5, passes between the pipes of the pipe

пучка 1, огиба поперечные перегородки 23,beam 1, bending transverse partitions 23,

поступает в струйный насос 16 и выходитenters the jet pump 16 and exits

через патрубок 5. Одновременно часть этойthrough pipe 5. At the same time, part of this

среды поступает через тангенциальные medium enters through tangential

0 проточки 20 и 21 в подвод щие участки 10 и 11 змеевиков 8 и 9. пройд по ним и по & отвод щим участкам 12 и 13, далее по тангенциальным проточкам 18 и 19, поступает в пассивное сопло 17 струйного насоса 16 и0 grooves 20 and 21 to the inlet sections 10 and 11 of the coils 8 and 9. went through them and along & the discharge sections 12 and 13, then along the tangential grooves 18 and 19, enters the passive nozzle 17 of the jet pump 16 and

5 далее в патрубок 5 отвода среды. Количество среды, протекающей через спирали, регулируетс производительностью струйного насоса 16 в зависимости от необходимой скорости среды, протекающей через змее0 вики дл интенсификации теплообмена. Обечайка 22 ограничивает переток среды на периферию межтрубного пространства в зазоре между обечайкой и . Друга среда поступает через коллектор 6, омыва 5 further into the pipe 5 of the outlet of the medium. The amount of medium flowing through the spirals is controlled by the capacity of the jet pump 16 depending on the required velocity of the medium flowing through the coil of the wiki to enhance heat transfer. The shell 22 limits the flow of medium to the periphery of the annular space in the gap between the shell and. Another medium enters through collector 6, washing

5 змеевик 8,и, проход через прорези 24 перегородки 14, равномерно распредел етс по трубкам пучка 1. Из трубного пучка 1 эта среда, проход через прорези 24 перегородки 15 и омыва змеевик 9, поступает в кол0 лектор 7 и выходит из теплообменника. Перегородки 14 и 15 способствуют креплению змеевиков 8 и 9, обеспечива зазор между трубами змеевиков 8 и 9 и равномерное распределение среды по сечению кол5 лекторов 6 и 7, Змеевики 8 и 9 могут быть выполнены в виде конусов, по русно в виде последовательно или параллельно соединенных секций.5, the coil 8, and, the passage through the slots 24 of the partition 14, is evenly distributed along the tubes of the beam 1. From the tube bundle 1, this medium, the passage through the slots 24 of the partition 15 and washing the coil 9, enters the manifold 7 and leaves the heat exchanger. The partitions 14 and 15 facilitate the fastening of the coils 8 and 9, providing a gap between the pipes of the coils 8 and 9 and a uniform distribution of the medium over the cross section of collectors 6 and 7, The coils 8 and 9 can be made in the form of cones, in parallel in the form of series or parallel connected sections.

Предложенное техническое решение Способствует повышению скорости движени среды внутри змеевиков, интенсифициру теплообмен. При этом снижаетс степень отложений в змеевиках посторонних частиц, присутствующих в рабочей среде.The proposed technical solution contributes to an increase in the velocity of the medium inside the coils, and the intensification of heat transfer. At the same time, the degree of deposits in the coils of foreign particles present in the working medium is reduced.

Подобное техническое решение может быть использовано также в пластинчатых теплообменниках, где использование змеевиков , расположенных в подвод щих коллекторах (при значительных перепадах температур среды до 500°С) дл предварительного охлаждени среды, снижает термические напр жени , возникающие в элементах конструкции, что приводит к повышению эксплуатационной надежности пластинчатых теплообменников. , Ф0рмул а изобретенй Кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух с патрубками подвода и отвода среды межтрубного пространства, размещенный в кожухе пучок теплообменных труб, закрепленных в трубных решетках и сообщенных с подвод щим и отвод щим коллекторами дл трубной среды, в каждом из которых установлены спиральныйA similar technical solution can also be used in plate heat exchangers, where the use of coils located in the supply manifolds (at significant temperature differences up to 500 ° C) for preliminary cooling of the medium reduces the thermal stresses arising in the structural elements, which leads to an increase operational reliability of plate heat exchangers. , Formula of the invention A shell-and-tube heat exchanger comprising a casing with nozzles for supplying and discharging the annulus medium, a bundle of heat-exchanging tubes fixed in the tube sheets and in communication with the supply and exhaust manifolds for the pipe medium, each of which is installed spiral

змеевик с подвод щими и отвод щими участками и перегородка, скрепленна со змеевиком, причем патрубки имеют тангенциальные проточки, между пучком труб и кожухом с зазором относительно последнего размещена обечайка, а подвод щие и отвод щие участки змеевиков расположены в зазоре между кожухом и обечайкой и подключены к тангенциальным проточкам соответствующих патрубков, отличающийс a coil with inlet and outlet sections and a partition fastened to the coil, the nozzles having tangential grooves, a shell is placed between the pipe bundle and the casing with a gap relative to the latter, and the supply and outlet sections of the coils are located in the gap between the casing and the shell and connected to the tangential grooves of the corresponding nozzles, characterized

тем, что, с целью интенсификации теплообмена , он снабжен струйным насосом, установленным на выходе из межтрубного пространства, а отвод щие участки змеевиков дополнительно соединены с пассивным соплом насоса.in order to intensify heat transfer, it is equipped with a jet pump installed at the outlet of the annulus, and the outlet sections of the coils are additionally connected to the passive nozzle of the pump.

Фил.гFilg

ЈrЈЈrЈ

Put.3Put.3

Фиг.4Figure 4