RU1787252C

RU1787252C - Heat exchanger

Info

Publication number: RU1787252C
Application number: SU904847900A
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Белоусов
Original assignee: АО "НИИтурбокомпрессор"
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Использование: в различных отрасл х народного хоз йства, в частности в газоохладител х компрессорных машин. Сущность изобретени : повышение эффективности теплообмена путем увеличени скорости потока межтрубной среды обеспечиваетс выполнением собирающего коллектора 10 в виде обечайки 11 с продольным разъемом 12 на стороне, противоположной патрубку 2 ввода межтрубной среды, и раздающего коллектора 9 в виде продольного канала в трубном пучке со стороны патрубка 2. 2 ил.Usage: in various sectors of the national economy, in particular in gas coolers for compressor machines. SUMMARY OF THE INVENTION: improving the heat transfer efficiency by increasing the flow rate of the annular medium is achieved by assembling the collector 10 in the form of a shell 11 with a longitudinal connector 12 on the side opposite to the nozzle 2 for introducing the annular medium, and distributing the collector 9 in the form of a longitudinal channel in the tube bundle from the side of the nozzle 2 .2 ill.

Description

1г1g

4 00 vj Ю СП4 00 vj Yu SP

гоgo

соwith

сриг.гsrigg

Изобретение относитс к теплотехнике и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства, где примен ютс теплообменники, в частности в газоохладител х компрессорных машин.The invention relates to heat engineering and can be used in various industries, where heat exchangers are used, in particular gas coolers for compressor machines.

Известен кожухотрубный теплообменник , содержащий размещенный в кожухе кольцевой трубный пучок с радиальными продольными перегородками и установленные на наружной поверхности кожуха про- дольн ыё коллекторы, соединенные с межтрубным пространством щел ми в кожухе . . A shell-and-tube heat exchanger is known, comprising an annular tube bundle located in the casing with radial longitudinal partitions and longitudinal collectors mounted on the outer surface of the casing connected to the annular space by slots in the casing. .

К недостаткам этого теплообменника можно отнести ослабление кожуха щел ми, повышенное сопротивление трубного пучка и недостаточное удобство компоновки в составе агрегатов. ..Известен Шкже кожухотрубный теплообменник , прин тый за прототип, содержащий размещенный в кожухе кольцевой трубный пучок из закрепленных в трубных решетках теплообменных труб, закрытых торцовыми крышками, и выполненные внутри кожуха раздающий и собирающий продольные коллекторы, один из которых - периферийный - представл ет собой кольцевую полость, образованную между ками кожуха и внешними трубами трубного пучка, а другой - центральный - в виде полости , окруженной теплообменными трубами и сообщающейс через отверстие в трубной решетке с патрубком в торцовой крышке,The disadvantages of this heat exchanger include the weakening of the casing by slits, the increased resistance of the tube bundle and the insufficient convenience of the arrangement in the aggregate. .. Shkhe is also known as a shell-and-tube heat exchanger, adopted as a prototype, containing an annular tube bundle from heat exchanging pipes fixed in tube sheets closed by end caps and distributing and collecting longitudinal collectors made inside the casing, one of which is peripheral, which is an annular cavity formed between the casings of the casing and the outer tubes of the tube bundle, and the other is the central cavity in the form of a cavity surrounded by heat exchange tubes and communicating through an opening in the tube with a socket in the end cap,

К недостаткам этого теплообменника можно отнести низкую эффективность теплообмена вследствие малой скорости и незначительного пути, проходимого потоком среды сквозь трубный пучок, а также увеличенные габариты кожуха вследствие прохождени потока через кольцевой канал между кожухом и трубной решеткой.The disadvantages of this heat exchanger include low heat transfer efficiency due to the low speed and insignificant path traveled by the fluid flow through the tube bundle, as well as the increased dimensions of the casing due to the passage of flow through the annular channel between the casing and the tube sheet.

Цель изобретени -.повышение эффективности и теплообмена путем увеличени скорости потока межтрубной среды.The purpose of the invention is to increase efficiency and heat transfer by increasing the flow rate of the annulus.

Цель достигаетс тем, что в теплообменнике , содержащем кожух с крышками; патрубки дл ввода и вывода рабочих сред, размещенные в кожухе кольцевой пучок теплообменных труб, закрепленных в трубных решетках, центральный и периферийный коллектор дл межтрубной среды, первый из которых через отверстие в трубной решетке соединен с одним из патрубков дл межтрубной среды, проход щим через крышку другой патрубок дл этой среды размещен на кожухе, а центральный коллектор снабжен обечайкой, установленной вплотную к трубам и имеющей продольный разъем на стороне, противоположной патрубку кожуха, при этом периферийный коллектор выполнен в виде продольного канала в трубном пучке со стороны упом нутого патрубка кожуха.The object is achieved in that in a heat exchanger comprising a casing with covers; nozzles for input and output of working media, housed in the casing of an annular bundle of heat exchange tubes fixed in the tube sheets, a central and peripheral collector for the annular medium, the first of which is connected through an opening in the tube sheet to one of the nozzles for the annular medium passing through the cover another nozzle for this medium is placed on the casing, and the central manifold is provided with a shell mounted close to the pipes and having a longitudinal connector on the side opposite to the casing nozzle, while th collector configured as a longitudinal channel in the tube bundle from the side of said casing pipe.

На фиг. 1 изображен теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.In FIG. 1 shows a heat exchanger, a longitudinal section; in FIG. 2 - the same, transverse section.

Теплообменник, например газоохладитель компрессора, содержит кожух 1 с пат0 .рубком 2 дл ввода межтрубной среды, кольцевой трубный пучок 3 из закрепленных в трубных решетках 4, 5, теплообменных труб 6, закрытых торцовыми крышками 7, 8, образующими коллекторные камеры дл A heat exchanger, for example, a compressor gas cooler, comprises a casing 1 with a pat0. Pipe 2 for introducing the annular medium, an annular tube bundle 3 of heat exchangers 6 fixed in the tube sheets 4, 5, closed by end caps 7, 8, forming collector chambers for

5 трубной среды, а также коллекторы 9,10 дл межтрубной среды. Раздающий коллектор 9 выполнен на периферии трубного пучка 3 в виде примыкающего к кожуху Т со стороны патрубка 2 продольного канала в разрыве5 of the pipe medium, as well as manifolds 9.10 for the annular medium. Distributing manifold 9 is made on the periphery of the tube bundle 3 in the form of a gap adjacent to the casing T from the side of the pipe 2 of the longitudinal channel

0 трубного пучка 3, Собирающий коллектор 10 выполнен в виде центральной полости внутри трубного пучка 3, снабженной незамкнутой по всей длине обечайкой 11, установленной между трубными решетками0 of the tube bundle 3, the Collecting manifold 10 is made in the form of a central cavity inside the tube bundle 3, equipped with an open casing 11 along the entire length, installed between the tube sheets

5 4, 5 вплотную к трубам 6 так, что ее разъем 12 направлен в сторону, противоположную п.атрубку2 и коллектору 9. Торцова крышка 8 имеет патрубок 13, сообщающийс с центральным коллектором 10 через отверстие5 4, 5 close to the pipes 6 so that its connector 12 is directed to the side opposite to the pipe 2 and the manifold 9. The end cap 8 has a pipe 13 that communicates with the central manifold 10 through the hole

0 14 в трубной решетке 5.0 14 in the tube sheet 5.

Теплообменник работает следующим образом.The heat exchanger operates as follows.

Гор чий газ после ступени сжати компрессора через патрубок 2 поступает в раз5 дающий коллектор 9, посредством которого распредел етс по фронту трубного пучка 3 двум потоками, огиба обечайку 11, проходит сквозь трубы 6 пучка 3 и отдает тепло циркулирующей в трубах 6 охлаждающейHot gas after the compressor compression stage through the nozzle 2 enters the distributing manifold 9, through which it is distributed along the front of the tube bundle 3 in two streams, bending around the shell 11, passes through the tubes 6 of the bundle 3 and gives off the cooling coolant circulating in the tubes 6

0 воде. Охлажденный газ через разъем 12 в обечайке 1Т поступает в собирающий коллектор 10 и через отверстие 14 в трубной решетке 5 и патрубок 13 в торцовой крышке 8 выводитс из теплообменника.0 water. The cooled gas through the connector 12 in the shell 1T enters the collecting manifold 10 and is discharged from the heat exchanger through the hole 14 in the tube sheet 5 and the pipe 13 in the end cap 8.

5 Описанный теплообменник меньше по массе и позвол ет увеличить скорость и путь, проходимый потоком, что повышает эффективность теплообмена,5 The described heat exchanger is smaller in mass and allows to increase the speed and path traveled by the flow, which increases the efficiency of heat transfer,

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и FORMULA AND SECTION

0 Теплообменник, содержащий кожух с крышками, патрубки дл ввода и вывода рабочих сред, размещенные в кожухе кольцевой пучок теплообменных труб, закрепленных в трубных решетках, централь5 ный и периферийный коллекторы дл межтрубной среды, первый из которых через отверстие в трубной решетке соединен с одним из патрубком дл межтрубной среды , проход щим через крышку, отличаю- щ и и с тем, что, с целью повышени 0 A heat exchanger comprising a casing with covers, nozzles for introducing and discharging working media, housed in the casing is an annular bundle of heat exchange pipes fixed in tube sheets, a central and peripheral collectors for the annular medium, the first of which is connected to one of the pipes through the hole in the pipe a nozzle for annulus passing through the cover, and characterized in that, in order to increase

эффективности теплообмена путем увеличе-бам и имеющей продольный разьем на стони скорости потока межтрубной среды,роне, противоположной патрубку кожуха, аheat transfer efficiency by increasing and having a longitudinal plug on the stony, the flow rate of the annular medium, the rhone opposite the casing nozzle, and

другой патрубок дл этой среды размещенпериферийный коллектор выполнен в видеthe other pipe for this medium is a peripheral collector made in the form of

на кожухе, центральный коллектор снабженпродольного канала в трубном пучке со стообечайкой , установленной вплотную к тру-5 роны упом нутого патрубка кожура.on the casing, the central collector is provided with a longitudinal channel in a tube bundle with a flange mounted close to the side of the mentioned pipe branch pipe.

Фиг.1Figure 1