ТЕПЛООБМЕННИК КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК F28D7/00 

Описание патента на изобретение RU2323402C2

Изобретение относится к области конструкций кожухотрубчатых теплообменников и может быть использовано при производстве компактных теплообменных аппаратов различного технического назначения: в теплоэнергетике и электроэнергетике, в нефтеперерабатывающем, химическом и нефтехимическом производствах, в хладотехнике и т.д.

Известны конструкции кожухотрубчатых теплообменников из секций, соединенных калачами. Каждая секция состоит из наружной трубы и размещенных в ней теплообменных элементов в виде гладких или профилированных прямых трубок, установленных в трубных решетках, блока опорных перегородок и патрубков для подвода и отвода одной из теплообменивающихся сред (Подогреватели водоводяные систем теплоснабжения. ГОСТ 27590-88. М.: Изд-во стандартов, 1988. 21 с.; Аппараты теплообменные кожухотрубчатые стальные. Типы, основные параметры и размеры. ГОСТ 9929-82. М.: Изд-во Госкомитета СССР по стандартам. 1982. 5 с.).

Недостатками этих конструкций являются небольшая скорость течения теплоносителей, особенно в межтрубном пространстве, и вследствие этого низкий коэффициент теплопередачи между теплоносителями, большие площади теплообменной поверхности и большие габариты. Последнее увеличивает стоимость монтажных и ремонтных работ и приводит к увеличению размеров производственных площадей.

Известна конструкция кожухотрубчатого теплоообменника, в каждой из секций которого поверхность теплообмена набрана из элементов «труба в трубе». В каждом таком элементе один теплоноситель движения внутри трубы, а другой в межтрубном пространстве (Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение, 1989. С.46-47).

Недостатками этой конструкции являются большие габариты из-за значительного увеличения площади поперечного сечения теплообменника, в котором приходится размещать систему из элементов «труба в трубе».

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к заявленному являются кожухотрубчатые теплообменники типа «труба в трубе». Секция такого теплообменника состоит из наружной трубы, внутри которой находится теплообменный элемент в виде соосно расположенной внутренней трубы, установленной в трубных решетках. Первый теплоноситель движется в кольцевом канале, образованном внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы, а второй теплоноситель движется внутри внутренней трубы (Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение, 1989. С.55-58). Первый теплоноситель подается и отводится из секции через патрубки с фланцами, вваренные в наружную трубу. Второй теплоноситель подается и отводится через калачи, соединенные с трубными решетками секций.

Недостатками этой конструкции кожухотрубчатых теплообменников являются низкий коэффициент теплопередачи между теплоносителями, большое количество секций в теплообменнике, большие габариты, большие размеры производственной площади.

Техническим результатом заявляемого изобретения является уменьшение габаритов кожухотрубчатого теплообменника, уменьшение расходов на их монтаж и обслуживание, экономия производственных площадей.

Технический результат по первому варианту достигается тем, что в теплообменнике кожухотрубчатом, секция которого состоит из наружной трубы и внутренней трубы, трубных решеток, в отличие от прототипа во внутренней трубе имеются прорези и в ее нижней части снаружи установлены перегородки, теплообменные элементы - трубки находятся в кольцевом канале между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы и внутри внутренней трубы, и имеются передняя камера и задняя камера с кольцевой вставкой, патрубки для подачи и отвода теплоносителей, при этом наружная и внутренняя трубы секции, а также наружная труба задней камеры и кольцевая вставка в нее расположены соосно.

Технический результат по второму варианту достигается тем, что в теплообменнике кожухотрубчатом, секция которого состоит из наружной трубы и внутренней трубы, трубных решеток, в отличие от прототипа во внутренней трубе имеются прорези и в ее нижней части снаружи установлены перегородки, теплообменные элементы - трубки находятся в кольцевом канале между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы и внутри внутренней трубы, и имеются передняя камера и задняя камера с кольцевой вставкой, патрубки для подачи и отвода теплоносителей, при этом наружная и внутренняя трубы секции, а также наружная труба задней камеры и кольцевая вставка в нее расположены несоосно.

Существо конструкции кожухотрубчатого теплообменника поясняется чертежами. На фиг.1 и фиг.2 схематически изображен продольный разрез секции кожухотрубчатого теплообменника (первый и второй варианты). Секция кожухотрубчатого теплообменника на фиг.1 и фиг.2 содержит наружную трубу 1 и внутреннюю трубу 2 с прорезями 3 в ее верхней и средней частях по периметру, перегородки 4 снаружи трубы 2 в ее нижней части, теплообменные элементы 5 в кольцевом канале между трубами 1 и 2 и теплообменные элементы 6 внутри трубы 2, установленные в трубных решетках 7. К секции присоединены передняя камера 8 и задняя камера с наружной трубой 9 и с кольцевой вставкой в виде трубы 10. Секция снабжена патрубками 11, 12, 13 для первого теплоносителя, а задняя камера снабжена патрубками 14, 15 и 16 для второго теплоносителя.

Конструкции кожухотрубчатых теплообменников на фиг.1 и фиг.2 отличаются друг от друга лишь тем, что на фиг.1 внутренняя труба 2 секции и вставка 10 задней камеры расположены соосно наружной трубе 1 секции и наружной трубе 9 задней камеры соответственно. А на фиг.2 внутренняя труба 2 секции и вставка 10 задней камеры расположены несоосно наружной трубе 1 секции и наружной трубе 9 задней камеры соответственно.

Работает предлагаемый кожухотрубчатый теплообменник следующим образом.

Первый теплоноситель подается через вваренный в наружную трубу 1 патрубок 11 с фланцем в кольцевой канал между внутренней поверхностью наружной трубы 1 и наружной поверхностью внутренней трубы 2 и при своем движении слева направо омывает теплообменные элементы 5, находящиеся внутри кольцевого канала и установленные в трубных решетках 7.

Затем через прорези 3 первый теплоноситель поступает внутрь внутренней трубы 2 и при своем движении справа налево омывает снаружи теплообменные элементы 6, находящиеся внутри внутренней трубы 2 и установленные в трубных решетках 7. Перегородки 4 в нижней части трубы 2 препятствуют прохождению первого теплоносителя в прорези 3, минуя теплообменные элементы 5. Первый теплоноситель выходит через патрубок 13, вваренный в наружную трубу 1 и во внутреннюю трубу 2, в патрубок 12, приваренный к наружной поверхности наружной трубы 1.

Второй теплоноситель подается через патрубок 14 с фланцем, вваренный в наружную трубу 9 задней камеры, в кольцевой канал между наружной трубой 9 задней камеры и находящейся в ней кольцевой вставкой 10 и движется справа налево внутри теплообменных элементов 5, находящихся в кольцевом канале между трубами 1 и 2. Из этих теплообменных элементов второй теплоноситель вытекает в переднюю камеру 8 и, двигаясь слева направо внутри теплообменных элементов 6, находящихся внутри внутренней трубы 2, отводится внутрь кольцевой вставки 10 задней камеры и из нее через патрубок 15, вваренный в трубу 9 и в кольцевую вставку 10 задней камеры, в патрубок 16, приваренный к наружной поверхности наружной трубы 9 задней камеры.

Затем первый и второй теплоносители из первого кожухотрубного теплообменника при необходимости подаются к присоединенному к нему второму теплообменнику и т.д.

В каждой секции достигается значительная скорость движения теплообменивающихся сред, что обеспечивает большое значение коэффициента теплопередачи между ними. Кроме того, из-за отсутствия калачей предлагаемое изобретение дает уменьшение габаритов кожухотрубчатых теплообменников и расходов на их монтаж и обслуживание, а также экономию производственных площадей.

Похожие патенты RU2323402C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ КОНЦОВ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ В ОТВЕРСТИЯХ ТРУБНЫХ РЕШЕТОК 1994
  • Цирельман Наум Моисеевич
  • Цирельман Евгений Наумович
RU2117544C1
ТЕПЛООБМЕННИК 1994
  • Копытов Г.Г.
  • Зайцев А.Л.
  • Пирогов Г.Н.
RU2097670C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА 1994
  • Цирельман Наум Моисеевич
  • Цирельман Евгений Наумович
RU2078296C1
МНОГОХОДОВОЙ КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК 2022
  • Печенегов Юрий Яковлевич
  • Косов Андрей Викторович
  • Косова Ольга Юрьевна
  • Косов Виктор Андреевич
  • Косов Михаил Андреевич
  • Печенегова Светлана Юрьевна
RU2791886C1
МНОГОХОДОВОЙ ТЕПЛООБМЕННИК 1992
  • Назаров Павел Николаевич
  • Мельник Андрей Александрович
RU2011943C1
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК 2015
  • Шершевский Александр Геннадьевич
  • Болитэр Валерий Аркадьевич
  • Костин Павел Андреевич
  • Аликин Павел Павлович
  • Карпов Дмитрий Николаевич
RU2603450C1
Теплообменник 1989
  • Смирнов Юрий Иванович
  • Ситдиков Ренат Хабибович
  • Дадыка Евгений Остапович
  • Ларин Сергей Сергеевич
SU1740945A1
Реакционный аппарат 1989
  • Лосик Виктор Иванович
  • Бабинцева Бела Леонидовна
  • Цвигун Наталья Павловна
  • Бабинков Кирилл Николаевич
SU1701362A1
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК 2020
  • Клыков Михаил Васильевич
  • Алушкина Татьяна Валентиновна
RU2749474C1
Многоходовый кожухотрубчатый теплообменник 2018
  • Шершевский Александр Геннадьевич
  • Болитэр Валерий Аркадьевич
  • Султанов Юрий Радикович
  • Михайлова Татьяна Александровна
  • Мусихин Виктор Сергеевич
  • Топорков Алексей Александрович
RU2700990C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 323 402 C2

Реферат патента 2008 года ТЕПЛООБМЕННИК КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к области конструкций кожухотрубчатых теплообменников и может быть использовано при производстве компактных теплообменных аппаратов различного технического назначения. Технический результат изобретения: уменьшение габаритов кожухотрубчатого теплообменника, уменьшение расходов на монтаж и обслуживание, экономия производственных площадей. Сущность изобретения: теплообменник кожухотрубчатый, секция которого состоит из наружной трубы и внутренней трубы, трубных решеток, во внутренней трубе имеются прорези и в ее нижней части снаружи установлены перегородки, теплообменные элементы - трубки находятся в кольцевом канале между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы и внутри внутренней трубы, и имеются передняя камера и задняя камера с кольцевой вставкой, патрубки для подачи и отвода теплоносителей, при этом при соосном расположении наружной и внутренней труб секции соосно расположены и наружная труба задней камеры, и кольцевая вставка, а при несоосном расположении наружной и внутренней труб секции несоосно расположены наружная труба задней камеры и кольцевая вставка. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 323 402 C2

1. Теплообменник кожухотрубчатый, секция которого состоит из наружной трубы и внутренней трубы, трубных решеток, отличающийся тем, что во внутренней трубе имеются прорези и в ее нижней части снаружи установлены перегородки, теплообменные элементы - трубки находятся в кольцевом канале между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы и внутри внутренней трубы, и имеются передняя камера и задняя камера с кольцевой вставкой, патрубки для подачи и отвода теплоносителей, при этом наружная и внутренняя трубы секции, а также наружная труба задней камеры и кольцевая вставка в нее расположены соосно.2. Теплообменник кожухотрубчатый, секция которого состоит из наружной трубы и внутренней трубы, трубных решеток, отличающийся тем, что во внутренней трубе имеются прорези и в ее нижней части снаружи установлены перегородки, теплообменные элементы - трубки находятся в кольцевом канале между внутренней поверхностью наружной трубы и наружной поверхностью внутренней трубы и внутри внутренней трубы, и имеются передняя камера и задняя камера с кольцевой вставкой, патрубки для подачи и отвода теплоносителей, при этом наружная и внутренняя трубы секции, а также наружная труба задней камеры и кольцевая вставка в нее расположены несоосно.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2323402C2

Теплообменник 1990
  • Белоусов Владимир Дмитриевич
SU1787253A3
Нагревательный элемент теплообменного аппарата 1982
  • Курочицкий Чеслав Казимирович
  • Михайленко Александр Александрович
  • Лукин Николай Дмитриевич
SU1071918A1
ПОВЕРХНОСТНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК 2003
  • Трифонов Н.Н.
  • Игнатьев И.В.
  • Лысенкова Н.Ю.
  • Коваленко Е.В.
  • Лядов К.Б.
  • Ганичев И.В.
  • Шалкевич Ю.В.
  • Лапшинская Е.В.
  • Горицкая О.А.
RU2262056C2
Кожухотрубный теплообменник 1986
  • Омельчук Владимир Анатольевич
  • Заславер Александр Яковлевич
  • Соловьева Людмила Пантелеевна
SU1390509A1
Способ лечения пациентов с генерализованной патологической стираемостью зубов, сочетающейся с отсутствием зубов, съемными адаптационными протезами 2021
  • Смердина Лидия Николаевна
  • Смердина Юлия Геннадьевна
RU2753796C1

RU 2 323 402 C2

Авторы

Цирельман Наум Моисеевич

Цирельман Евгений Наумович

Цирельман Виталий Наумович

Даты

2008-04-27Публикация

2006-03-30Подача