RU2090816C1 - Кожухотрубный теплообменник - Google Patents
Кожухотрубный теплообменник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2090816C1 RU2090816C1 RU93037903A RU93037903A RU2090816C1 RU 2090816 C1 RU2090816 C1 RU 2090816C1 RU 93037903 A RU93037903 A RU 93037903A RU 93037903 A RU93037903 A RU 93037903A RU 2090816 C1 RU2090816 C1 RU 2090816C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- tube
- tubes
- shell
- medium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Использование: в химической, энергетической и др. отраслях промышленности. Сущность изобретения: достижение более равномерного теплообмена на всей поверхности трубного пучка и повышение эксплуатационный эффективности обеспечивается тем, что в корпусе 1 с выходным и входным патрубками 2 для межтрубной среды размещены секции-пучки 3 теплообменных трубок 5, имеющие каждая автономный ввод 6 и вывод 9 трубной среды и закрепленные с одной стороны в стенке корпуса 1. Трубы 5 в каждой секции-пучке 3 имеют свой переменный шаг расположения, уменьшающийся последовательно по ходу движения потока межтрубной среды как внутри отдельной секции 3, так и от секции к секции. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к теплообменным аппаратам (ТА) и может быть использовано в химической, энергетической и других отраслях промышленности.
Известен кожухотрубный ТА, содержащий корпус с горловинами подвода и отвода рабочей среды и размещенный в нем трубный пучок, закрепленный в трубных решетках, с патрубками подвода и отвода другой среды. Один теплоноситель (хладагент) течет внутри труб, другой в межтрубном пространстве [1]
Недостатком указанного типа ТА являются значительные затраты времени на переналадку и замену трубного пучка из-за невозможности его извлечения без нарушения целостности тракта. При выходе из строя хотя бы одной трубки требуется остановка в работе ТА для его разборки с целью извлечения пучка для ремонта или замены, что снижает эксплуатационную эффективность ТА и всей системы.
Недостатком указанного типа ТА являются значительные затраты времени на переналадку и замену трубного пучка из-за невозможности его извлечения без нарушения целостности тракта. При выходе из строя хотя бы одной трубки требуется остановка в работе ТА для его разборки с целью извлечения пучка для ремонта или замены, что снижает эксплуатационную эффективность ТА и всей системы.
Известен кожухотрубный ТА, в котором для интенсификации теплообмена используются перегородки, придающие поперечное обтекание средой пучка труб [2]
Недостатком указанного типа ТА является наличие застойных зон в местах сопряжения перегородок с корпусом, а также неравномерность теплообмена на трубах пучка по ходу движения среды в межтрубном пространстве, что снижает эффективность теплообмена.
Недостатком указанного типа ТА является наличие застойных зон в местах сопряжения перегородок с корпусом, а также неравномерность теплообмена на трубах пучка по ходу движения среды в межтрубном пространстве, что снижает эффективность теплообмена.
Известен теплообменный аппарат, наиболее близкий к предложенному, содержащий теплообменные секции, расположенные с чередованием на противоположных стенках и закрепленные с одной стороны в стенках корпуса [3]
Недостатком указанного типа ТА является неравномерность теплообмена на пучках по ходу движения среды в межтрубном пространстве, а также неоптимальное использование теплоносителя внутри труб, снижающее эффективность теплообмена.
Недостатком указанного типа ТА является неравномерность теплообмена на пучках по ходу движения среды в межтрубном пространстве, а также неоптимальное использование теплоносителя внутри труб, снижающее эффективность теплообмена.
Задача изобретения заключается в достижении более равномерного теплообмена на всей поверхности трубного пучка и повышении эксплуатационной эффективности ТА.
В ряде случаев (например, при использовании ТА в газопроточном тракте йодно-кислородного лазера) необходимо удалить (выморозить) воду из газового потока, давление паров которой на входе в ТА составляет 1,0.1,5 Тор при общем давлении газа 2.10 Тор.
Для достижения поставленной задачи предлагается конструкция кожухотрубного теплообменника, корпус которого выполнен с входным и выходным патрубками для прохода рабочей среды. В нем размещены автономные секции-пучки, состоящие из трубок, закрепленных в трубных решетках, имеющие одностороннее крепление к наружной поверхности корпуса и установленные встречно-параллельно поперек движения рабочей среды, причем трубки в каждой секции-пучке имеют свой переменный шаг расположения, уменьшающийся последовательно по ходу движения потока рабочей (межтрубной) среды как внутри отдельной секции, так и от секции к секции.
Встречно-параллельное расположение секций пучков поперек движения рабочей среды придает компактность конструкции ТА, позволяет полнее и эффективнее использовать всю площадь поверхности теплообмена трубных секций-пучков, исключает наличие застойных зон и способствует разрушению всевозможных нетурбулизованных слоев рабочей среды. Шаг расположения трубок в секциях-пучках, уменьшающийся последовательно по ходу движения потока рабочей среды, как внутри отдельной секции, так и от секции к секции, способствует более равномерному теплообмену на всем пути следования рабочей среды. Использование ТА в газопроточном тракте йодно-кислородного лазера позволяет нормализовать количество намерзаемой на каждую трубу воды (льда) и тем самым увеличить время непрерывной работы теплообменника.
Из вышеизложенного можно сделать вывод, что предложенное решение является новым и имеет изобретательский уровень.
На фиг.1 схематично представлен теплообменник; на фиг.2 элемент расположения трубок в секции-пучке по ходу движения рабочей среды.
Конструкция ТА состоит из корпуса с горловинами 2, соединяющими его с другими узлами системы и служащими для подачи и отвода рабочей среды. Внутри корпуса 1 поперек движения рабочей среды установлены встречно-параллельно с двух сторон автономные секции-пучки 3, состоящие из трубных решеток 4 и четырех рядов трубок 5. Расположение трубок 5 в каждой секции-пучке 3 выбрано с переменным шагом, уменьшающимся последовательно по ходу движения потока межтрубной среды как внутри отдельной секции, так и от секции к секции. По двум рядам трубок 5 автономной секции-пучка 3 подается теплоноситель через штуцер 6 и объединяющий коллектор 7 и отводится, аналогично, по двумя рядам через коллектор 8 и штуцер 9. Сообщение трубок 5 и поворот теплоносителя осуществляется через общий коллектор 10.
При значительных длинах трубок 5 для облегченной сборки и исключения возможного провисания предусмотрено использование направляющих.
Кожухотрубный теплообменник работает следующим образом.
Рабочая среда подается в корпус 1 через горловину 2, где она движется в межтрубном пространстве. Одновременно с этим в секциях-пучках 3 по трубкам 5 циркулирует теплоноситель (хладагент), автономная подача которого в каждую секцию-пучок 3 позволяет оптимизировать его использование путем варьирования температуры, добиваясь равномерности теплообмена на всем пути следования рабочей среды.
Перемещаясь в межтрубном пространстве секций-пучков 3, рабочая среда в результате теплообмена на выходе из корпуса 1 приобретает необходимую температуру. При этом, благодаря переменному шагу расположения трубок 5 в каждой секции-пучке 3, уменьшающемуся последовательно по ходу движения потока рабочей среды как внутри отдельной секции, так и от секции к секции, осуществляется равномерный теплообмен на всем пути следования рабочей среды, а при использовании ТА в газопроточном тракте йодно-кислородного лазера имеющиеся пары воды вымораживаются равномерно на всех трубках 5 ТА, а их давление на выходе из него уменьшается до необходимой величины.
Таким образом, используемые конструктивные улучшения позволяют обеспечить более равномерный теплообмен, оптимизировать использование теплоносителя, повысить эксплуатационную эффективность ТА и выполнить его компактным.
Claims (2)
1. Кожухотрубный теплообменник, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для межтрубной среды и размещенные в нем секции-пучки теплообменных трубок, имеющие каждая автономный ввод и вывод трубной среды и закрепленные с одной стороны в стенке корпуса, отличающийся тем, что трубы в каждой секции-пучке имеют свой переменный шаг расположения, уменьшающийся последовательно по ходу движения потока межтрубной среды как внутри отдельной секция, так и от секции к секции.
2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что секции-пучки теплообменных трубок установлены в корпусе встречно-параллельно относительно друг друга.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93037903A RU2090816C1 (ru) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Кожухотрубный теплообменник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93037903A RU2090816C1 (ru) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Кожухотрубный теплообменник |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93037903A RU93037903A (ru) | 1996-01-20 |
RU2090816C1 true RU2090816C1 (ru) | 1997-09-20 |
Family
ID=20145549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93037903A RU2090816C1 (ru) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Кожухотрубный теплообменник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2090816C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726448C2 (ru) * | 2018-12-24 | 2020-07-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Кожухотрубный теплообменный аппарат с дополнительным сектором |
RU2743930C1 (ru) * | 2020-06-11 | 2021-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Турбопневматик" | Кожухотрубный теплообменник |
-
1993
- 1993-07-23 RU RU93037903A patent/RU2090816C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. SU, авторское свидетельство, 512359, кл. F 28 D 7/00, 1976. 2. Бажан П.И. и др. Справочник по теплообменным аппаратам. - М.: Машиностроение, 1989, с. 10 3. SU, авторское свидетельство, 1002794, кл. F 28 D 7/06, 1983. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726448C2 (ru) * | 2018-12-24 | 2020-07-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Кожухотрубный теплообменный аппарат с дополнительным сектором |
RU2743930C1 (ru) * | 2020-06-11 | 2021-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Турбопневматик" | Кожухотрубный теплообменник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4438809A (en) | Tapered plate annular heat exchanger | |
US3483920A (en) | Heat exchangers | |
US4084546A (en) | Heat exchanger | |
SU1026661A3 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
RU2090816C1 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
US4805694A (en) | Heat exchanger | |
RU2386096C2 (ru) | Сотовый теплообменник с закруткой потока | |
RU2140608C1 (ru) | Прямоточный вертикальный парогенератор | |
SU1763842A1 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
RU2094726C1 (ru) | Пластинчатый теплообменник | |
RU2122165C1 (ru) | Теплообменник | |
RU2151991C1 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
RU2334187C1 (ru) | Теплообменник | |
US3242983A (en) | Heat exchanger apparatus | |
SU1749682A1 (ru) | Многоходовой теплообменник | |
RU2780572C1 (ru) | Теплообменный модуль | |
RU2041439C1 (ru) | Вертикальный кольцевой теплообменник | |
SU1231366A1 (ru) | Теплообменник | |
SU1163124A1 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
RU2047074C1 (ru) | Теплообменник | |
SU1206598A1 (ru) | Теплообменник | |
SU1267112A1 (ru) | Регенеративный теплообменник | |
RU2087823C1 (ru) | Трубчатый теплообменник | |
SU397736A1 (ru) | Кожухотрубный теплообмеииик | |
SU1721425A1 (ru) | Теплообменник |