RU2009428C1 - Shell-and-tube heat exchanger - Google Patents
Shell-and-tube heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009428C1 RU2009428C1 SU5009000A RU2009428C1 RU 2009428 C1 RU2009428 C1 RU 2009428C1 SU 5009000 A SU5009000 A SU 5009000A RU 2009428 C1 RU2009428 C1 RU 2009428C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- angle
- shell
- tube heat
- annulus
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для охлаждения агрессивных сред при производстве кислот, а также в других отраслях промышленности, использующих графитовую теплообменную аппаратуру. The invention relates to heat exchangers and can be used to cool aggressive media in the production of acids, as well as in other industries using graphite heat transfer equipment.
Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий пучок труб и направляющие перегородки, заключенные в общий корпус, к которому подсоединены подводящий и отводящий патрубки [1] . Known shell-and-tube heat exchanger containing a bunch of pipes and guide walls, enclosed in a common housing, to which are connected the inlet and outlet pipes [1].
Недостатками устройства являются значительные потери давления при огибании теплоносителем перегородок и вследствие этого большие энергозатраты на прокачивание охлаждающей среды. The disadvantages of the device are significant pressure losses when enveloping the coolant partitions and, as a result, the large energy consumption for pumping the cooling medium.
Известна конструкция теплообменника, выбранного в качестве прототипа, содержащего концентрично размещенные наружную и внутренние обечайки с пучком труб между ними, винтовую перегородку, расположенную в межтрубном пространстве, а также крышки с подводящими и отводящими патрубками охлаждаемой среды и патрубки ввода и вывода охлаждаемого газа [2] . The known design of the heat exchanger, selected as a prototype, containing concentrically placed outer and inner shells with a tube bundle between them, a screw baffle located in the annulus, as well as covers with inlet and outlet pipes of the cooled medium and pipes of the input and output of the cooled gas [2] .
Недостатком конструкции теплообменника является низкая интенсивность теплообмена, обусловленная наличием застойных зон в подвинтовом объеме межтрубного пространства, кроме того данное техническое решение невозможно реализовать при использовании графитового конструкционного материала. The disadvantage of the design of the heat exchanger is the low heat transfer rate due to the presence of stagnant zones in the screw volume of the annular space, in addition, this technical solution cannot be implemented using graphite structural material.
Цель изобретения - интенсификация теплообменника. The purpose of the invention is the intensification of the heat exchanger.
Поставленная цель достигается тем, что в межтрубном пространстве сегментные перегородки расположены под угломα к продольной оси аппарата таким образом, что образуют по ходу движения среды последовательно чередующиеся конфузорно-диффузорные каналы, причем каждая последующая перегородка смещена относительно предыдущей на угол β= 40-60о, обеспечивающий винтообразное течение теплоносителя.The goal is achieved in that the annulus segmental baffles are arranged at uglomα to the longitudinal axis of the machine so that they form during the motion of the medium sequentially-alternating convergent diffuser channels, wherein each successive baffle is offset with respect to the preceding by an angle of β = 40-60, providing a helical flow of the coolant.
Отличительная особенность предлагаемой конструкции состоит в том, что смещенные относительно друг-друга на угол β= 40-60о сегментные перегородки, позволяют обеспечить турбулизацию потока в межтрубном пространстве и улучшение теплообмена за счет вихревого эффекта, а также уменьшить гидpавлическое сопротивление за счет более плавного изменения направления потока. Расположение поименованных выше перегородок под углом α к продольной оси аппарата обеспечивает градиентное течение и улучшение теплообмена за счет подсоса среды из центральной части потока на периферию и вдува ее в центральную часть, что не позволяет образовываться застойным зонам.A distinctive feature of the proposed design is that the segmented partitions displaced relative to each other by an angle β = 40-60 ° allow turbulence of the flow in the annulus and improved heat transfer due to the vortex effect, as well as to reduce hydraulic resistance due to a smoother change flow direction. The location of the above-mentioned partitions at an angle α to the longitudinal axis of the apparatus provides a gradient flow and improved heat transfer due to the suction of the medium from the central part of the stream to the periphery and blowing it into the central part, which does not allow stagnant zones to form.
На фиг. 1 изображен кожухотрубчатый теплообменник, общий вид; на фиг. 1б - изометрическое изображение перегородок в межтрубном пространстве теплообменника; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a shell-and-tube heat exchanger, general view; in FIG. 1b is an isometric image of partitions in the annular space of the heat exchanger; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1.
Теплообменник содержит кожух 1, сегментные перегородки 2, 3, 4, содержащие отверстия 5 для прохода трубного пучка, патрубки 6 для подвода теплоносителя, патрубок 7 для его отвода. The heat exchanger contains a casing 1, segmented
Теплообменник работает следующим образом. The heat exchanger operates as follows.
Теплоноситель по подводящему патрубку 6 поступает в межтрубное пространство теплообменника. The coolant through the inlet pipe 6 enters the annular space of the heat exchanger.
Вследствие винтового течения теплоносителя, имеет место вихревой эффект, обеспечивающий перераспределение тепловой энергии в потоке теплоносителя, а именно к центральной части, периферийные слои изменяют свое направление за счет градиентов давления и скорости, возникающих в диффузорно-конфузорных каналах и дополнительно турбулизируют поток. Due to the helical flow of the coolant, there is a vortex effect that provides redistribution of thermal energy in the coolant flow, namely to the central part, the peripheral layers change their direction due to the pressure and velocity gradients arising in the diffuser-confuser channels and additionally turbulent the flow.
Экономический эффект от использования предлагаемого теплообменника получают за счет интенсификации теплообмена и уменьшения затрат энергии на прокачку теплоносителя в межтрубном пространстве. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 462057, кл. F 28 D 7/16, 1975. The economic effect of using the proposed heat exchanger is obtained by intensifying heat transfer and reducing energy costs for pumping the coolant in the annulus. (56) 1. USSR author's certificate N 462057, cl. F 28
2. Авторское свидетельство СССР N 198361, кл. F 28 D 7/16, 1967. 2. Copyright certificate of the USSR N 198361, cl. F 28
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5009000 RU2009428C1 (en) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Shell-and-tube heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5009000 RU2009428C1 (en) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Shell-and-tube heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009428C1 true RU2009428C1 (en) | 1994-03-15 |
Family
ID=21588730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5009000 RU2009428C1 (en) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | Shell-and-tube heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2009428C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2300653C1 (en) * | 2005-11-17 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Gas heat recovery method |
-
1991
- 1991-07-24 RU SU5009000 patent/RU2009428C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2300653C1 (en) * | 2005-11-17 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Gas heat recovery method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4694894A (en) | Heat exchangers | |
US6725912B1 (en) | Wind tunnel and heat exchanger therefor | |
RU2009428C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
EP0369010A1 (en) | Shell and tube heat exchanger | |
US4805694A (en) | Heat exchanger | |
CN110542333B (en) | High-efficient vibration-free air water heat exchanger | |
RU2018060C1 (en) | Hot water boiler | |
CN101275815B (en) | configuration in the heat exchanger | |
RU2035683C1 (en) | Heat exchanger | |
SU1749684A1 (en) | Heat exchanger | |
JP5261445B2 (en) | Compressed gas cooler for compressor | |
RU2204773C2 (en) | Tube-in-tube heat exchanger | |
RU2047081C1 (en) | Heat-exchanging apparatus | |
RU2770086C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
WO2000071956A1 (en) | Wind tunnel and heat exchanger therefor | |
RU2192593C1 (en) | Helical heat exchanger | |
SU1744407A1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
RU2088873C1 (en) | Double-pipe heat exchanger | |
RU2018062C1 (en) | Vortex gas cooler | |
SU1772572A1 (en) | Heat exchanger | |
SU1719875A1 (en) | Heat exchange tube | |
RU2031346C1 (en) | Stack of plate heat exchanger | |
SU1740945A1 (en) | Heat exchanger | |
SU985691A1 (en) | Heat ebchanger | |
RU2699905C1 (en) | Heat exchanger |