2 12 11 1 13 J Изобретение относитс к теплоэнергетике , а точнее к рекуперативным теплообменпым аппаратам. Извести, кожухотрубные теплообменники , имею11(ие входной и выходной коллекторы , между которыми расположен пучок изогнутых труб fl . Такой теплообменник характеризуетс BfiicoKHN гидравлическим сопротивлением , Известны также многоходовые кожухотрубные теплообменники, содержащие размещенный в кожухе пучок труб, укрепленных в трубных решетках, образующих с крынками входную, перепускные и выходную камеры. Входна камера 1шеет впусктгой, а выходна выпускной патрубки 2 J, В известном теплообменнике дл повьйнени скорости движени тегшоносител в межтрубном пространстве используютс перегородки. Однако наличие перегородок удорожа ет конструкцию и повышает вес теплообменника . Кроме того, установка перегородок не обеспечивает равномерного распределени потока по сечению теплообмен .,ника, так как у краев трубных решеток остаетс часть поверхности, не заполнениа трубами. В этой зоне образуютс каналы с меньшим сопротивлением) чем между трубами, а это дает возможность потоку пройти мимо трубного пучка, ЧТО отрицательно сказываетс на эксплуатационной надежности теплообмешипса , особенно при использовании теплопосигйле с большой разницей температур. . . Цель изобретени - интенсификаци теплообмена при снижении веса и габаритов теплообменника. Цель достигаетс тем, что в много ходовом кожухотрубном теплообменнике содержа дем размещенный в кожухе пучок труб, укрепленных в трубных рещетках , образующих-с крышками входную , ийрепускные и выходную камеры, перва последн , из-которых снабжены впускным и выпускным патрубкам , одна ИЗ трубных решеток вместе с закрепленными в ней трубами повернута на 180 относительно продольной оси кожуха, а впускной и выпускной патрубки расположены на одной оси. При повороте одной из трубных решеток совместно с трубным пучком па 180°трубы трубного пучка располагаютс та:ким o6iia30M, при котором начало труб, соединенных с входной камерой дл среды трубного пространства , и конец труб, соединенных с выходной камерой, расположены в верхней части трубных решеток. При такдм расположении трубного пучка обеспечиваетс сложный перекрестный противоток теплоносителей, а также температурна компенсаци за счет кривизны труб. При закрученном трубном пучке создаетс дополнительна турбулизаци потока и увеличиваетс скорость движени потока теплоносителей без применени дополнительных устройств, например перегородок, обеспечиваетс равномерное распределение межтрубной среды по поверхности трубного пучка. Все это повьш1ает коэффициент теплопередачи при одновременном снижении веса теплообменника. При скручивании трубного пучка уменьшаетс рассто ние ме зду трубными решетками, т.е. уменьшаютс габариты теплообменника . На фиг. 1 схематически изображен кожухотрубный теплообменник, разрез} на фиг. 2 - трубна решетка теплообменника . Теплообменник содержит кожух 1 с впускным патрубком 2 и выпускным патрубком 3 дл среды трубного пространства , входным каналом 4 и выходным каналом 5 дл средь межтрубного пространства трубные решетки б и 7, в которых закреплены концы трубно1 о пучка 8. Между трубными решетками б и 7 и крышками 9 и 10 кожуха 1 расположены горизонтальные перегородки 11, образ пощие входную камеру 12, выходную камеру 13 и перепускные камеры 14 и 15. Трубные решетки жестко закреплены в кожухе 1 посредством сварки. Кажда горизонтальна перегородка 11 приварена к соответствующим крышкам 9 и 10, стенкам кожуха 1 и к трубным решеткам б и 7. Сборка теплообменника производитс следующш образом. Трубный пучок 8 закрепл етс в трубных решетках 6 и 7, затем одну из трубных решеток, например 7, разворачивают совместно с трубным пучком В на 180. . Теплообменник работает следующим о бр.аз ом. Охлаждаем1з1й- теплоноситель подаетс по патрубку 2 через камеру 12 в трубный пучок 8. Из трубного пучка 82 12 11 1 13 J The invention relates to a power system, and more specifically to recuperative heat exchangers. Lime, shell-and-tube heat exchangers have 11 (inlet and outlet manifolds, between which a bundle of curved pipes fl is located. Such a heat exchanger is characterized by hydraulic resistance by BfiicoKHN , bypass and outlet chambers. The inlet chamber is 1 inlet and the outlet outlet is 2 J. In a known heat exchanger, in order to increase the speed of movement, tegshonos however, the presence of partitions increases the cost of construction and increases the weight of the heat exchanger. In addition, the installation of partitions does not ensure even distribution of the flow over the cross section of heat exchange, since there is a part of the surface at the edges of the tube sheets that are not filled with pipes. channels with lower resistance are formed in this zone than between the pipes, and this allows the flow to pass by the tube bundle, which negatively affects the operational reliability of the heat transfer IASA, especially when using teploposigyle with large temperature differences. . . The purpose of the invention is to intensify heat transfer while reducing the weight and size of the heat exchanger. The goal is achieved by the fact that in a multi-way shell-and-tube heat exchanger there is a bundle of tubes housed in the shell, fixed in tube racks, which form the inlet, outlet and outlet chambers with lids, the first last, of which are equipped with inlet and outlet nozzles, one of the tube grids together with the pipes fixed in it, it is rotated 180 relative to the longitudinal axis of the casing, and the inlet and outlet pipes are located on the same axis. When one of the tube sheets is rotated together with the tube bundle pa 180 °, the tube bundle tubes are located: the beginning of the tubes connected to the inlet chamber for the medium of the tube space and the ends of the tubes connected to the outlet chamber lattices. With the arrangement of the tube bundle, a complex cross countercurrent of the heat transfer fluids is provided, as well as temperature compensation due to the curvature of the tubes. When the tube bundle is twisted, additional turbulization of the flow is created and the velocity of the flow of coolants increases without the use of additional devices, such as partitions, and the annular medium is evenly distributed over the surface of the tube bundle. All this increases the heat transfer coefficient while reducing the weight of the heat exchanger. When the tube bundle is twisted, the distance between the tube grids decreases, i.e. the dimensions of the heat exchanger are reduced. FIG. 1 shows schematically a shell-and-tube heat exchanger; a section} in FIG. 2 - tube heat exchanger grate. The heat exchanger contains a casing 1 with an inlet pipe 2 and an exhaust pipe 3 for the medium of the tube space, an inlet channel 4 and an outlet channel 5 for the annular space tube grids b and 7, in which the tube ends 1 of the beam 8 are fixed. Between tube grids b and 7 and covers 9 and 10 of the casing 1 are horizontal partitions 11, the image of the inlet chamber 12, the output chamber 13 and the bypass chambers 14 and 15. The tube sheets are rigidly fixed in the casing 1 by welding. Each horizontal partition 11 is welded to the respective covers 9 and 10, the walls of the casing 1 and to the tube sheets b and 7. The assembly of the heat exchanger is carried out as follows. The tube bundle 8 is fixed in tube grids 6 and 7, then one of the tube grids, for example 7, is rotated together with tube bundle B by 180.. The heat exchanger operates as follows. Cooling-coolant is fed through pipe 2 through the chamber 12 into the tube bundle 8. From the tube bundle 8
поток теплоносител поступает в камеру 15, из нее снова по трубному пучку 8 в камеру 14, затем в камеру 13 и через выпускной патрубок 3 вьгаодитс из теплообменника. Одновременно в межтрубное пространство через входной канал 4 подаетс охлаждающий теплоноситель , например вода, охлаждает первый теплоноситель и отводитс через выходной канал 5.the flow of the coolant enters the chamber 15, again from it through the tube bundle 8 into the chamber 14, then into the chamber 13 and through the outlet 3 is withdrawn from the heat exchanger. At the same time, a cooling coolant, such as water, is fed into the annular space through the inlet 4, for example, cools the first coolant and is discharged through the outlet 5.
При прохождении теплоносителей .как по трубному пучку 8, так и по межтрубному пространству в зоне закрутки труб создаютс вихри, что увеличивает скорость движени теплоносителей и интенсивность теплообмена.With the passage of heat transfer fluids both through the tube bundle 8 and along the annular space, vortices are created in the swirling zone of the tubes, which increases the speed of movement of the heat transfer fluids and the intensity of heat exchange.
Таким образом, в предлагаемом теплообменнике обеспечиваетс сложный перекрестный противоток теплоносителей и температурна компенсаци . Обеспеч1шаетс дополнительна турбулизаци потока, увеличиваетс скорость движени теплоносителей и ранномерное распределение теплоносител в межтрубном пространстве по поверхности трубного пучка. Все это повь пает коэффициент теплопередачи в 4 11 раз. Одновременно снижаетс вес теплообменника на 50%. Уменьшаетс рассто ние между трубными решетками за счет скручивани труб, что повышает компактность конструкции. Кроме того, овьшаетс ./ксплуатационна надежность при использовании тегоюносителей с большой разницей температур . , Thus, in the proposed heat exchanger, a complex cross countercurrent of heat transfer fluids and temperature compensation are provided. Additional turbulization of the flow is ensured, the speed of movement of the coolants and the early-dimensional distribution of the coolant in the annular space along the surface of the tube bundle increase. All this increases the heat transfer coefficient 4 to 11 times. At the same time, the weight of the heat exchanger is reduced by 50%. The distance between the tube plates is reduced due to the twisting of the tubes, which increases the compactness of the structure. In addition, ovitshaetsya. / Operational reliability when using heat exchangers with a large temperature difference. ,