RU2042910C1

RU2042910C1 - Heat exchanger

Info

Publication number: RU2042910C1
Authority: RU
Inventors: Борис Афанасьевич Ишков
Original assignee: Борис Афанасьевич Ишков
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: heat exchanger has outer pipe 1 and inner pipe 4 provided with branch pipes 7 arranged in rows axes of which are inclined to the pipe axis at 1-45°. The faces of the branch pipes received in the inter-pipe space are plugged. The distance between the adjacent branch pipes of each row is 0.7-1.0 of outer diameter of the branch pipe. The distance between the branch pipes of adjacent rows is 0.1-0.5 of the outer diameter of the internal pipe. The outer diameter and branch pipe length are 0.35-0.45 and 0.5-0.6 of outer diameter of the internal pipe respectively. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам теплообменников типа "труба в трубе" и может быть использовано в химической промышленности для тепловой обработки вязких жидкостей, например расплавов полиэфиров, а также в нефтяной промышленности для обработки вязких нефтепродуктов. The invention relates to a pipe-in-pipe type heat exchanger device and can be used in the chemical industry for the heat treatment of viscous liquids, for example polyester melts, as well as in the oil industry for the processing of viscous petroleum products.

Известен теплообменник типа "труба в трубе", содержащий наружную трубу и внутреннюю, вставку во внутренней трубе, выполненной в виде набора контактирующих между собой дисков с отверстиями, расположенными концентричными рядами равновысоких усеченных конусов. Known heat exchanger of the type "pipe in pipe" containing the outer pipe and the inner insert in the inner pipe, made in the form of a set of disks in contact with each other with holes located in concentric rows of equally high truncated cones.

Известен теплообменник типа "труба в трубе" с внутренней трубой, снабженной цилиндрическими патрубками, расположенными рядами в межтрубном пространстве и сообщенными с полостью этой трубы. Known heat exchanger of the type "pipe in pipe" with an inner pipe equipped with cylindrical pipes arranged in rows in the annulus and communicated with the cavity of this pipe.

Недостатком известных теплообменников является невысокая интенсивность теплообмена при работе с вязкими материалами и их перемешивания в процессе обработки. A disadvantage of the known heat exchangers is the low intensity of heat transfer when working with viscous materials and mixing them during processing.

Целью изобретения является повышение эффективности теплообмена и перемешивания. The aim of the invention is to increase the efficiency of heat transfer and mixing.

Цель достигается тем, что наружный диаметр внутренней трубы составляет 0,4-0,75 наружного диаметра внешней трубы, оси патрубков расположены под углом 1-45^о относительно продольной оси трубы, торцы патрубков, расположенные в межтрубном пространстве, выполнены заглушенными, при этом величина участка трубы между смежными патрубками каждого ряда составляет 0,7-1,0 наружного диаметра патрубка, величина участка трубы между патрубками смежных рядов составляет 0,1-0,5 наружного диаметра внутренней трубы, а наружный диаметр каждого патрубка и его длина составляют соответственно 0,35-0,45 и 0,5-0,6 наружного диаметра внутренней трубы.The goal is achieved in that the outer diameter of the inner pipe is 0.4-0.75 of the outer diameter of the outer pipe, the axis of the nozzles are located at an angle of 1-45 ^{about the} longitudinal axis of the pipe, the ends of the nozzles located in the annulus are muffled, while the portion of the pipe between adjacent nozzles of each row is 0.7-1.0 of the outer diameter of the nozzle, the size of the portion of the pipe between the nozzles of adjacent rows is 0.1-0.5 of the outer diameter of the inner pipe, and the outer diameter of each nozzle and its length left respectively 0.35-0.45 and 0.5-0.6 outer diameter of the inner tube.

На фиг. 1 изображен теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a heat exchanger, a longitudinal section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

Теплообменник типа "труба в трубе" с внутренней трубой содержит наружную трубу 1, снабженную подводящими и отводящими фланцами 2 и 3, внутреннюю трубу 4, снабженную подводящими и отводящими фланцами 5 и 6, нагревательные патрубки 7, установленные рядами с жестким закреплением по наружной поверхности внутренней трубы 4 с наклоном кверху под углом 1-45^о относительно продольной оси трубы, при этом каждый патрубок одной своей стороной сообщен с полостью внутренней трубы 4, а другая его сторона заглушена, причем величина участка трубы между смежными патрубками каждого ряда составляет 0,7-1,0 наружного диаметра патрубка, величина участка трубы между патрубками смежных рядов составляет 0,1-0,5 наружного диаметра внутренней трубы, наружный диаметр которой составляет 0,4-0,75 наружного диаметра внешней трубы, кроме того, наружный диаметр каждого патрубка и его длина составляют соответственно 0,35-0,45 и 0,5-0,6 наружного диаметра внутренней трубы.A pipe-in-pipe heat exchanger with an inner pipe comprises an outer pipe 1 provided with inlet and outlet flanges 2 and 3, an inner pipe 4 provided with inlet and outlet flanges 5 and 6, heating pipes 7 mounted in rows with rigid fastening along the outer surface of the inner pipe 4 with an inclination upward at an angle of 1-45 ^{about the} longitudinal axis of the pipe, with each pipe with one side connected to the cavity of the inner pipe 4, and the other side muffled, and the size of the pipe section between adjacent the nozzles of each row is 0.7-1.0 of the outer diameter of the nozzle, the size of the pipe section between the nozzles of adjacent rows is 0.1-0.5 of the outer diameter of the inner pipe, the outer diameter of which is 0.4-0.75 of the outer diameter of the outer pipe in addition, the outer diameter of each pipe and its length are 0.35-0.45 and 0.5-0.6, respectively, of the outer diameter of the inner pipe.

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

При подаче теплоносителя, например пара, во фланец 5 внутренней трубы 4 происходит ее заполнение, при этом пар одновременно поступает в патрубки 7 и, обменявшись своим теплом с внутренней поверхностью внутренней трубы 4 и внутренней поверхностью патрубков 7, через фланец 6 выводится из теплообменника. When a coolant, such as steam, is supplied to the flange 5 of the inner pipe 4, it is filled, while the steam simultaneously enters the nozzles 7 and, having exchanged its heat with the inner surface of the inner pipe 4 and the inner surface of the nozzles 7, is removed from the heat exchanger through the flange 6.

При подаче обрабатываемого материала во фланец 2 наружной трубы 1 материал, поступая в пространство между наружной 1 и внутренней 4 трубами и проходя в этом пространстве, обменяется с теплом наружной поверхности внутренней трубы 4 и наружной поверхности нагревательных патрубков 7, одновременно перемешиваясь в их лабиринтах, и через фланец 3 выводится из теплообменника. When supplying the processed material to the flange 2 of the outer pipe 1, the material entering the space between the outer 1 and inner 4 pipes and passing in this space will exchange with the heat of the outer surface of the inner pipe 4 and the outer surface of the heating pipes 7, while mixing in their labyrinths, and through the flange 3 is discharged from the heat exchanger.

Изобретение позволяет повысить эффективность теплообмена и перемешивание обрабатываемого материала за счет размещения внутренней трубы и установленных на ее наружной поверхности нагревательных патрубков с соответствующими относительными размерами 0,7-1,0; 0,1-0,5; 0,4-0,75; 0,35-0,45 и 0,5-0,6 и уклоном кверху под углом 1-45^о.The invention improves the efficiency of heat transfer and mixing of the processed material by placing the inner pipe and installed on its outer surface of the heating pipes with corresponding relative dimensions of 0.7-1.0; 0.1-0.5; 0.4-0.75; 0.35-0.45 and 0.5-0.6 and a slope upward at an angle of 1-45 ^about .

Claims

1. The heat exchanger type "pipe in pipe" with an inner pipe equipped with cylindrical nozzles arranged in rows in the annulus and communicated with the cavity of this pipe, characterized in that, in order to increase the efficiency of the heat exchange and mixing process, the outer diameter of the inner pipe is 0, 4 0.75 of the outer diameter of the outer pipe, the axis of the pipes are at an angle of 1 45 ^o to the longitudinal axis of the pipe, the ends of the pipes located in the annulus are muffled, while the size of the pipe section between between adjacent nozzles of each row is 0.7 1.0 of the outer diameter of the nozzle, and the size of the pipe section between the nozzles of adjacent rows is 0.1 0.5 of the outer diameter of the inner pipe.

2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the outer diameter of each pipe and its length is 0.35 0.45 and 0.5 0.6, respectively, of the outer diameter of the inner pipe.