SU1249294A1 - Оросительный теплообменник - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к трубчатым теплообменным аппаратам оросительного типа, предназначенным дл  охлаждени  коррозионно-активньгх растворов в химической и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени  - интенсификаци теплообмена путем предотвращени  отложений на теплообменных элементах. На фиг, 1 представлен оросительный теплообменник; на фиг. 2 - воз- дуишый коллектор; на фиг. 3 - часть теплообменного элемента, вид сбоку.

Теплообменник содержит несколько од 1наковых теплообменных элементов 1, расположенных непосредственно друг над другом.Каждый теплообмен- ный элемент образован спиральной намоткой одной или последовательно нескольких пластмассовых теплообменных труб 2 на радиально расположенных каркасных стержн х 3, закрепленных в центральной несущей втулке 4. При намотке труба 2 укладываетс  в витки с шагом спирали, равным диаметру трубы, попеременно обход  каркасные стержни 3 то сверху, то снизу. Каркасных стержней 3 беретс  нечетное количество, в результате соседние витки спирали в места контакта с каркасными стержн ми расход тс  друг относительно друга по высоте,, образу  проходы 5 в вертикальной плоскости дл  орошающей воды . Входные 6 и выходные 7 концы те лообменных труб 2 выведены в против положные стороны и закреплены в боковых стенках коротких обечаек 8. Коллекторы ДЛЯ подачи и вывода охлаждаемого продукта, а также центральна  несуща  втулка .4 в теплообменнике образуютс  герметичным торцовым соединением обечаек смежных теплообменных элементов 1.

Дл  обечаек используютс  отрезки труб большого диаметра из того же м териала, что и теплообменные трубки Герметичное соединение теплообменны труб с обечайками, как и самих обечаек между собой, достигаетс  сваркой или склеиванием.

Возможен вариант разъемного соед нени  обечаек с помощью типовых зажимов с торцовым уплотнением. В нижней части теплообменника к центральной несущей втулке 4 неподвижно закреплен кольцевой коллектор 9 распределени  подачи .воздуха, оснащен49294J

ный круговым соплом 10 или индивидуальными дренажныйи отверсти ми 11. Коллектор 9 разделен на парное число секторов, противоположно расположен- 5 ные секторы перегородками 12 соедине- Hfci трубопроводами 13 и 14 с клапаном 15 подачи воздуха.

Теплообменник работает следующим образом.

10 Поступающий на охлаждение раствор по входному коллектору протекает в теплообменные трубы 2. Перемеща сь вдоль труб с заданной скоростью, продукт охлаждаетс  водой, орошающей на- 15 ружные поверхности труб. Охлажденный раствор отводитс  через выходной коллектор теплообменника.

Орошающий агент - вода стекает с верхних теплообменных элементов на 20 нижние. Равномерно упор доченна  структура теплообменных элементов, высока  компактность конструкции и защитно-оградительные каркасы преп тствуют потер м воды с зазбрызгиБани- 25 ем или уносу с ветром, посто нно разбивают поток на многочисленные струи, преп тствуют его агрегированию . I

Наличие чередующихс  поперечно- наклонных участков теплообменных труб способствует образованию горизонтальной составл ющей потока, что создает услови  дл  дополнительной турбулизации и перемешивани  охлаж- 35 дающего агента, а следовательно, и дл  улучшени  теплоотдачи.

Компактность предлагаемой конструкции определ етс  шагом навивки спирали теплообменного элемента и толщиной каркасных стержней. Наиболее технологична и прос.та в изготовлении конструкци  с шагом спирали, равным наружному диаметру тепло- обменных труб.

В этом случае витки при намотке укладываютс  в спираль вплотную, а каркасные стержни 3 развод т сосед- ние витки по высоте дл  образовани 

проходов 5 орошающему а.генту (фиг.З). При существующих плотност х орошени  необходимый просвет эткх каналов дос- тигаетс  уже при толщине каркасных стержней, равной диаметру теплообменных труб. В св зи с этим, шаг на- 55 мотки спирали теплообмеиных труб и толш;ину каркасных стержней целесообразно выбирать равнозначными наружному диаметру труб.

30

40

45

При использовании дл  охлаждени  воды, содержащей механические включени  и другие загр знени  (оборотна  внутризаводска  или речна  вода), возможны отложени  сло  осадка изаливание проходных сечений 5 теплообменника . Дл  исключени  этих  влений и с целью обеспечени  посто нной высокой тепловой производительности аппарата эпизодически проводитс  импульсна  продувка направленной струей воздуха межтрубного пространства теплообменного элемента . При срабатывании клапана 15 rio трубопроводам 13 или 14 воздух подаетс  в противоположно расположенные секторы коллектора, из которых через систему сопел 10 и отверстий 11

направл етс  на продувку аппарата. При этом в двух точках центральной нижней части объема теплообменного аппарата образуютс  воздушные подушки и избыточное пневматическое давление , чем измен етс  сложивша с  структура потока охлаждающей воды, возникают воздушно-жидкостные потоки от центра концентрично к периферии и с подъемом к верхним спирал м аппарата. При импульсной подаче воздуха в различные секторы коллектора с учетом гидрофобных свойств материала происходит освобождение, отмывка и вынос отложившихс  осадков охлаждающей водой с рабочих поверхностей теплообменника, т.е. восстановление структуры потока орошени .

12

10

rj

фиг. 2

фиг.

Claims (2)

1. ОРОСИТЕЛЬНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий теплообменные элементы в виде трубчатых плоских спиралей, намотанных на радиальные каркасные стержни, закрепленные в несущей втулке, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем предотвращения отложений на теплообменных элементах, он снабжен в нижней части трубчатым коллектором, расположенным концентрично витками- спиралей и имеющим отверстия для выхода воздуха.

2. Теплообменник по п. 1, о т личающийся тем, что коллектор разделен перегородками на секторы, противолежащие из которых соединены общей линией подачи воздуха. S

Хлодаргент на ореи/ение

444114111 омеждел- на агложаеше

OS