RU2631963C1 - Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник - Google Patents
Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631963C1 RU2631963C1 RU2016130942A RU2016130942A RU2631963C1 RU 2631963 C1 RU2631963 C1 RU 2631963C1 RU 2016130942 A RU2016130942 A RU 2016130942A RU 2016130942 A RU2016130942 A RU 2016130942A RU 2631963 C1 RU2631963 C1 RU 2631963C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- wire
- heat exchanger
- attached
- self
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/24—Arrangements for promoting turbulent flow of heat-exchange media, e.g. by plates
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства. В самоочищающемся кожухотрубном теплообменнике, содержащем кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода трубной среды, турбулизаторы, размещенные внутри каждой трубы соосно по всей ее длине и представляющие собой металлический прут или проволоку, к которым по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены турбулизирующие элементы, турбулизирующие элементы выполнены в виде лепестков в форме пропеллера или скрутки проволоки, при этом концы прутьев или проволоки прикреплены к опорным стержням, вставленным в пазы между буртиками, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток. Технический результат - интенсификация процесса теплопередачи и снижение скорости образования накипи. 5 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства, а именно для интенсификации процесса теплопередачи и снижения скорости образования накипи.
Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух с пучком теплообменных труб и патрубки ввода и вывода межтрубной среды, коллекторную камеру с патрубками ввода и вывода трубной среды, коллекторную трубную решетку, вертикальные трубные перегородки по длине пучка и продольные перегородки [Патент РФ №2169327, МПК F28D 3/02, 2001].
Основными недостатками известного теплообменника являются недостаточная скорость теплопередачи в теплообменных трубах и образование накипи на их внутренней поверхности, обусловленные недостаточной турбулизацией теплоносителя, двигающегося внутри труб.
Более близким к предлагаемому изобретению является трубчатый теплообменник, содержащий кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода трубной среды, турбулизаторы, размещенные внутри каждой трубы соосно по всей ее длине и представляющие собой металлический прут или проволоку, к которым по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены турбулизирующие элементы [US 2012298340 A1, МПК F16L 55/00, F28F 13/12, 29.11.2012].
Основным недостатком известного теплообменника является сложность конструкции турбулизирующих элементов, влекущая за собой увеличение его стоимости, сложность эксплуатации, что снижает эффективность самоочищающегося кожухотрубного теплообменника.
Технический результат достигается самоочищающимся кожухотрубным теплообменником, включающим кожух, в котором размещен пучок теплообменных труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода межтрубной среды, коллекторные камеры с патрубками ввода и вывода трубной среды, причем внутри каждой трубы по ее длине соосно размещен турбулизатор, представляющий собой туго натянутый металлический прут или проволоку, к которому по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены лепестки, выполненные в форме пропеллера или скрутки проволоки, причем концы прутьев или проволоки прикреплены к опорным стержням, вставленным в пазы между буртиками, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток.
Предлагаемый самоочищающийся кожухотрубный теплообменник (СОКТ) представлен на фиг. 1-5 (фиг. 1, 2 - общий вид и разрез, фиг. 3-5 - узел турбулизаторов 10 и его разрезы).
СОКТ состоит из кожуха 1, в котором размещен пучок теплообменных труб 2, соединенных с трубными решетками 3, и патрубки ввода 4 и вывода 5 межтрубной среды, коллекторные камеры 6 и 7 с патрубками ввода 8 и вывода 9 трубной среды, причем внутри каждой трубы 2 по ее длине соосно размещен турбулизатор 10, представляющий собой туго натянутый металлический прут 11 (1-й вариант) или проволоку 12 (2-й вариант), к которому по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены лепестки 13, выполненные в форме пропеллера (1-й вариант) или скрутки 14 проволоки (2-й вариант), причем концы прутьев 11 (1-й вариант) или проволоки 12 (2-й вариант) прикреплены к опорным стержням 15 (узлы крепления не показаны), вставленным в пазы 16 между буртиками 17, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток 3.
Перед началом эксплуатации, во время изготовления, монтажа или капитального ремонта к наружной поверхности трубных решеток 3 обычного кожухотрубного теплообменника прикрепляют (например, при помощи сварки) буртики 17 таким образом, чтобы ширина паза 16 между ними была равна толщине опорного стержня 15, в теплообменные трубы 2 вкладывают турбулизаторы 10, после чего в пазы между буртиками 17 вставляют стержни 15, к которым соосно трубам 2 крепят концы турбулизаторов 10, туго натягивая их, в результате чего получается конструкция СОКТ.
СОКТ работает следующим образом. При течении жидкости (например, воды) в теплообменных трубах 2 возникает турбулентное винтовое движение по всей их длине, обусловленное наличием в турбулизаторах 10 лепестков 13 или скруток 14. Кроме того, при движении жидкости происходят колебания туго натянутых прутов 11 (проволоки 12), которые создают дополнительные пульсации потока. При этом вихревые структуры и пульсации, образующиеся по всему сечению потока в трубах 2 активизируют процесс теплоотдачи от ядра потока к поверхности труб за счет увеличения скорости пристенного слоя. Эти же процессы обеспечивают интенсивный унос механических примесей, присутствующих в жидкости, и снижают скорость образования накипи и отложений механических примесей за счет уменьшения времени контакта частиц воды с внутренней поверхностью трубы 2.
Предлагаемое устройство применимо в конструкциях кожухотрубных теплообменников с прямыми круглыми трубами. 1-й вариант устройства турбулизатора 10 рекомендуется использовать для теплообменников трубы 2 с диаметрами D>25 мм и длиной L>2 м. Для остальных размеров теплообменников можно использовать 2-й вариант устройства турбулизаторов 10. Шаг между лепестками 13 (скрутками 14) Δ, их размеры зависят от диаметра труб 2, скорости движения жидкости в них и определяются опытным путем.
Таким образом, без серьезной переделки существующей конструкции кожухотрубного теплообменника обеспечивается дополнительная турбулизация потока жидкости в трубах 2, в результате чего происходит интенсификация теплопередачи, снижается скорость образования накипи и отложений на их внутренней поверхности, что повышает эффективность самоочищающегося кожухотрубного теплообменника.
Claims (1)
- Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода трубной среды, турбулизаторы, размещенные внутри каждой трубы соосно по всей ее длине и представляющие собой металлический прут или проволоку, к которым по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены турбулизирующие элементы, отличающийся тем, что турбулизирующие элементы выполнены в виде лепестков в форме пропеллера или скрутки проволоки, при этом концы прутьев или проволоки прикреплены к опорным стержням, вставленным в пазы между буртиками, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016130942A RU2631963C1 (ru) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016130942A RU2631963C1 (ru) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2631963C1 true RU2631963C1 (ru) | 2017-09-29 |
Family
ID=60040883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016130942A RU2631963C1 (ru) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2631963C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700308C1 (ru) * | 2018-10-22 | 2019-09-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" | Котел с инжекторными газовыми горелками |
CN117288007A (zh) * | 2023-11-22 | 2023-12-26 | 新乡市首创环境能源有限公司 | 一种发电厂强化换热设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2503595A (en) * | 1945-12-01 | 1950-04-11 | Gen Motors Corp | Refrigerating apparatus |
US4201736A (en) * | 1977-07-26 | 1980-05-06 | Bott Theodore R | Fluid distribution and contacting elements |
RU2396500C1 (ru) * | 2009-03-18 | 2010-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Ринвол" | Вставка для турбулизации потока жидкости в трубчатом элементе |
US20120298340A1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | Al-Otaibi Abdullah M | Turbulence-inducing devices for tubular heat exchangers |
-
2016
- 2016-07-28 RU RU2016130942A patent/RU2631963C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2503595A (en) * | 1945-12-01 | 1950-04-11 | Gen Motors Corp | Refrigerating apparatus |
US4201736A (en) * | 1977-07-26 | 1980-05-06 | Bott Theodore R | Fluid distribution and contacting elements |
RU2396500C1 (ru) * | 2009-03-18 | 2010-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Ринвол" | Вставка для турбулизации потока жидкости в трубчатом элементе |
US20120298340A1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | Al-Otaibi Abdullah M | Turbulence-inducing devices for tubular heat exchangers |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700308C1 (ru) * | 2018-10-22 | 2019-09-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" | Котел с инжекторными газовыми горелками |
CN117288007A (zh) * | 2023-11-22 | 2023-12-26 | 新乡市首创环境能源有限公司 | 一种发电厂强化换热设备 |
CN117288007B (zh) * | 2023-11-22 | 2024-02-23 | 新乡市首创环境能源有限公司 | 一种发电厂强化换热设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20160018168A1 (en) | Angled Tube Fins to Support Shell Side Flow | |
RU2631963C1 (ru) | Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник | |
CN105258533B (zh) | 具有分形结构的管壳式换热器 | |
CN105300140A (zh) | 一种螺旋带支撑正(余)弦纹管的壳程复合强化换热器 | |
CN105841523A (zh) | 一种波纹直管换热器及其换热方法 | |
CN104457385B (zh) | 一种管束自支承式换热器 | |
CN107367184A (zh) | 一种管内外胀式螺旋波节管 | |
EP2375183A1 (en) | Heat exchanger for heating at least two fluids and method of producing such a heater | |
CN109489457A (zh) | 一种湍流管壳式换热器 | |
CN106288928B (zh) | 一种换热器用螺旋折流板 | |
CN204268924U (zh) | 一种管束套管固定孔板支承式换热器 | |
CN111664730B (zh) | 一种具有变螺距螺旋槽纹管的螺旋折流板换热器 | |
RU62694U1 (ru) | Теплообменный элемент | |
RU190475U1 (ru) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" | |
CN202024626U (zh) | 一种翅片式的液体换热器 | |
CN206037815U (zh) | 一种换热器用螺旋折流板 | |
RU64750U1 (ru) | Теплообменный элемент | |
CN104374215B (zh) | 一种管束套管固定孔板支承式换热器 | |
CN204268950U (zh) | 一种管束自支承式换热器 | |
RU25586U1 (ru) | Кожухотрубный змеевиковый теплообменник | |
CN220829100U (zh) | 一种高效双壁螺旋套管热交换器 | |
CN220437207U (zh) | 一种高效节能换热器管束 | |
CN212006844U (zh) | 一种外导流折流杆水水换热器 | |
RU2799161C1 (ru) | Теплообменник | |
KR102048518B1 (ko) | 열교환 촉진 부재가 내부에 형성된 열교환기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180729 |