SU1746199A1

SU1746199A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: SU1746199A1
Application number: SU904838904A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Белоусов
Original assignee: Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Изобретение относитс к теплотехнике и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства, в частности в газоохладител х компрессорных машин. Цель изобретени - интенсификаци теплообмена путем увеличени скорости потока межтрубной среды. Теплообменник содержит размещенный в кожухе кольцевой пучок 3 теплообменных труб с -центральным 9 и периферийным 10 коллекторами дл межтрубной среды, первый из которых снабжен обечайкой 11с разъемом 12, имеющим с одной стороны отбортовку 13, примыкающую к внутренней поверхности кожуха напротив патрубка дл ввода межтрубной среды. При работе теплообменника отбортов- ка 13 служит дл направлени потока межтрубной среды и дл разделени его гор чей и охлажденной зон, при этом увеличиваетс его скорость, что повышает эффективность теплообмена. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to heat engineering and can be used in various industries of the national economy, in particular in gas coolers of compressor machines. The purpose of the invention is to intensify heat exchange by increasing the flow rate of the annular medium. The heat exchanger contains an annular bundle 3 of heat exchange tubes with a central 9 and peripheral 10 collectors for the annular medium, the first of which is provided with a shell 11c with a connector 12 having a flange 13 on one side adjacent to the inner surface of the casing opposite the nozzle for introducing the annular medium. During the operation of the heat exchanger, the flange 13 serves to direct the flow of the annular medium and to separate its hot and cooled zones, thus increasing its speed, which increases the efficiency of heat exchange. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

Фиг. IFIG. I

Изобретение относитс к теплотехнике и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства, в частности в газоохладител х компрессорных машин.The invention relates to heat engineering and can be used in various industries of the national economy, in particular in gas coolers of compressor machines.

Известен теплообменник, содержащий размещенный в кожухе кольцевой трубный пучок с радиальными продольными перегородками и установленные на наружной поверхности кожуха продольные коллекторы, соединенные с межтрубным пространством щел ми в кожухе,A heat exchanger is known comprising an annular tube bundle arranged in a casing with radial longitudinal partitions and longitudinal collectors mounted on the outer surface of the casing connected to the annular space of the slots in the casing,

К недостаткам этого теплообменника можно отнести ослабление кожуха щел ми, повышенное сопротивление трубного пучка , недостаточное удобство компоновки в составе агрегатов.The disadvantages of this heat exchanger include loosening of the housing with peaks, increased resistance of the tube bundle, and insufficient assembly convenience in the composition of the units.

Известен также теплообменник, содержащий размещенный в кожухе с патрубками кольцевой трубный пучок, закрепленный в трубных решетках коллекторных камер дл трубной среды, образованных торцовыми крышками, и расположенные внутри кожуха раздающий и собирающий продольные коллекторы , периферийный из которых представл ет собой кольцевую полость, образованную стенкой кожуха и внешними трубами пучка, а другой (центральный) в виде полости, окруженной трубами и сообщенной через отверстие в решетке с патрубком дл межтрубной среды, проход щим через торцовую крышку.Also known is a heat exchanger containing an annular tube bundle placed in a casing with nozzles, fixed in tube grids of collector chambers for a tube medium formed by end caps, and dispensing and collecting longitudinal collectors located inside the casing, the peripheral of which is an annular cavity formed by the shell wall and the outer tubes of the beam, and the other (central) in the form of a cavity surrounded by tubes and communicated through an opening in the grid with a nozzle for the annular medium passing through the end cap.

К недостаткам этого теплообменника, можно отнести недостаточную эффективность теплообмена вследствие малой скорости и незначительного пути, проходимого потоком межтрубной среды, а также увеличенные габариты кожуха.The disadvantages of this heat exchanger include the insufficient efficiency of heat exchange due to the low speed and the insignificant path traveled by the flow of the annular medium, as well as the increased dimensions of the casing.

Цель изобретений - интенсификаци теплообмена путем увеличени скорости потока межтрубной среды,The purpose of the inventions is to intensify heat exchange by increasing the flow rate of the annular medium,

Поставленна цель достигаетс тем, что в теплообменнике, содержащем кожух с кольцевым пучком теплообменник труб, закрепленных в трубных решетках коллекторных камер дл трубной среды, патрубки дл ввода и вывода рабочих сред, центральный и периферийный коллекторы дл межтрубной среды, расположенные соответственно по оси трубного пучка и вдоль нее, причем первый через отверстие в решетке соеди- нен с одним из патрубков дл межтрубной среды, проход щим через коллекторную камеру , центральный коллектор снабжен обечайкой с продольным разъемом, имеющим с одной стороны отбортовку, примыкающую к внутренней поверхности кожуха, а периферийный коллектор выполнен в виде канала в трубном пучке с поперечным сечением в форме сектора, одна из стенок которого образована отбортовкой обечайки, при This goal is achieved by the fact that in a heat exchanger containing a casing with an annular beam a heat exchanger of tubes fixed in tube grids of collector chambers for a pipe medium, branch pipes for input and output of working media, central and peripheral collectors for an annular medium located respectively along the axis of the tube bundle and along it, the first through a hole in the lattice is connected to one of the nozzles for the annular medium passing through the collector chamber, the central collector is provided with a shell with a longitudinal connector on one side flared adjacent to the inner surface of the casing, and the peripheral collector is made in the form of a channel in a tube bundle with a cross section in the form of a sector, one of the walls of which is formed by flanging the shell,

этом другой патрубок дл межтрубной среды размещен на кожухе напротив отбортовки.This other nozzle for the annular medium is placed on the casing opposite the flange.

На фиг,1 изображен теплообменник, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез.Fig, 1 shows a heat exchanger, general view, longitudinal section; figure 2 - the same cross section.

Теплообменник, например газоохладитель компрессора, содержит размещенный в кожухе 1 с патрубком 2 кольцевой трубный пучок 3 из закрепленных в трубных решетках 4 и 5 теплообменных труб 6, закрытых торцовь-ми крышками 7 и 8, образующими коллекторные камеры дл трубной среды, а также выполненные внутри кожуха 1 центральный 9 и периферийный 10 коллекторы дл межтрубной среды. Собирающий коллектор 9 выполнен в виде осевой полости внутри трубного пучка 3, в которой размещены обечайка 11с разъемом 12 по всей длине, установленна между трубными решетками 4 и 5 вплотную к трубам 6, РазъемA heat exchanger, such as a compressor gas cooler, contains an annular tube bundle 3 placed in the casing 1 with a branch pipe 2 of the heat exchanging tubes 6 fixed in tube sheets 4 and 5 and covered with end caps 7 and 8, which form the collector chambers for the pipe medium, as well as inside casing 1 central 9 and peripheral 10 collectors for the annular medium. Collecting collector 9 is made in the form of an axial cavity inside the tube bundle 3, in which the shell 11c is placed with a connector 12 along the entire length, mounted between the tube sheets 4 and 5 close to the tubes 6, the connector

12обечайки 11 имеет с одной стороны отбортовку 13, примыкающую к внутренней поверхности кожуха 1 и образующую одну из стенок периферийного коллектора 10, который выполнен в виде канала в разрыве трубного пучка 3, имеющего поперечное сечение в форме сектора. Торцова крышка 8 имеет патрубок 14, сообщенный с центральным коллектором 9 через отверстие 15 в решетке 5, а патрубок 2 размещен на кожухе 1 со стороны отбортовки 13.12 casings 11 have a flare 13 on one side, adjacent to the inner surface of the casing 1 and forming one of the walls of the peripheral collector 10, which is designed as a channel in the rupture of a tube bundle 3 having a cross-section in the shape of a sector. The end cap 8 has a pipe 14, communicated with the Central collector 9 through the hole 15 in the grill 5, and the pipe 2 is placed on the casing 1 from the side flanging 13.

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

Гор чий газ после ступени сжати компрессора через патрубок 2 поступает в раздающий коллектор 9 и распредел етс по фронту трубного пучка 3 и, огиба обечайку 11, проходит между трубами б, отдава тепло циркулирующей в них воде. ОтбортовкаHot gas after the compression stage of the compressor through the pipe 2 enters the distribution manifold 9 and is distributed along the front of the tube bundle 3 and, bending around the shell 11, passes between the pipes b, releasing heat to the water circulating in them. Flanging

13служит дл направлени потока межтрубной среды и дл разделени гор чего и охлажденного газа. Охлажденный газ через разъем 12 поступает в коллектор 9 и через отверстие 5 и патрубок 14 выводитс из аппарата .13 serves to direct the annulus flow and to separate the hot and cooled gas. The cooled gas through the connector 12 enters the collector 9 and through the opening 5 and the nozzle 14 is removed from the apparatus.

Предлагаемый теплообменник имеет- меньшие габариты и позвол ет без усложнени конструкции увеличить скорость и путь, проходимый потоком в межтрубном пространстве, что повышает эффективность теплообмена. Так как при этом имеет место и повышение сопротивлени межтрубного пространства, теплообменник препочтите- лен дл охлаждени компримирующего газа после ступеней высокого давлени компрессора .The proposed heat exchanger has smaller dimensions and allows, without complicating the design, to increase the speed and path traveled by the flow in the annular space, which increases the efficiency of heat exchange. Since there is also an increase in annulus resistance, the heat exchanger is preferred for cooling the compression gas after the high pressure stages of the compressor.

Claims

Claim 1. Heat exchanger comprising a casing with an annular beam of heat exchange tubes fixed in tube grids of collector chambers for tube medium, branch pipes for input and output of working media, central and peripheral manifolds for annular medium arranged respectively along the tube bundle axis and along it, the first of them is connected through an opening in the tube sheet with one of the nozzles for the annular medium passing through the collector chamber, characterized in that, in order to intensify heat exchange by means of magnitude of the flow velocity of the annular medium, the central collector is equipped with a shell with

0

a longitudinal connector with a flange on one side adjacent to the inner surface of the casing, and a peripheral collector made in the form of a channel in the tube bundle, one of the walls of which is formed by flanging the shell, while the other nozzle for the annular medium is placed on the casing opposite the flanging.

2. The heat exchanger according to claim 1, about tl and h a rout and so that the channel of the peripheral collector is made with a cross-section in the shape of a sector.

eight

1