Кожухотрубный теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D7/00 

Изобретение относится к кожухотрубным теплообменникам, предназначенным для использования, например в химической промышленности.

По основному авт. св. № 840662 известен кожухотрубный теплообменник, содержащий пучок из винтообразно закрученных труб овального профиля, установленных с касанием соседних труб по максимальному размеру овала и закрепленных прямыми круглыми концами в трубных досках, причем трубы в каждом поперечном ряду пучка установлены с зазорами, образующими по длине пучка щелевые каналы с максимальной шириной, равной половине разности между максимальным и минимальным размерами овала, и имеют касания только с трубами соседних рядов. Периметр овального профиля трубы равен периметру ее концов круглого поперечного сечения 1.

Недостаток этого теплообменника - сравнительно слабая интенсификация теплообмена, не позволяющая заметно снизить его объем и металлоемкость.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение равномерности теплоотдачи по периметру труб при одновременном снижении его объема и металлоемкости.

Указанная цель достигается тем, что кожухотрубный теплообменник содержит еще два коллектора с трубными досками под трубы каждого второго ряда пучка, расположенные перпендикулярно трубам остальных рядов с образованием пучка пористостью, составляющей 0,55-0,7.

На фиг. 1 изображен теплообменник, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - одиночная труба теплообменника; на фиг. 4 - схема касания труб в теплообменнике при s/d 12.

Кожухотрубный теплообменник содержит пучок винтообразно закрученных труб 1 овального профиля, установленных с каса-нием соседних труб 1 по максимальному размеру овала и закрепленных круглыми прямыми концами 2 в трубных досках 3. Трубы 1 в каждом поперечном ряду пучка установлены с зазорами, образующими по длине пучка щелевые каналы с максимальной щириной, равной половине разности между максимальным и минимальным размерами овала, и имеют касания только с трубами соседних рядов. Периметр овального профиля трубы 1 равен периметру ее концов круглого поперечного сечения. Теплообмен

0 ник снабжен коллекторами 4 и 5 подвода и отвода теплообменивающейся среды трубного пространства коллекторами 6 и 7 подвода и отвода среды межтрубного пространства. Трубы каждого второго ряда пучка расположены перпендикулярно трубам ос5 тальных рядов с образованием пучка пористостью, составляющей 0,55-0.7.

Установка винтообразно закрученных труб смежных рядов в пучке под прямым углом приводит к дополнительной турбулизации за счет взаимодействия разнонаправленных винтовых течений, созданной за счет этого пространственного вихревого течения, обусловленного поворотом вихрей при переходе потока с одного ряда труб на другой. Это вихревое течение приводит

5 к интенсивному массообмену между пристенным слоем и ядром потока и повышает равномерность теплоотдачи по периметру труб. При этом(по сравнению с прототипом) увеличивается расстояние между соседними рядами при плотной упаковке труб в

0 раза и равно максимальному размеру овала.

При этом изменяются условия контакта труб данного ряда с трубами соседних рядов. Если в прототипе каждая труба касается только четырех соседних труб, имея

на длине щага закрутки восемь точек контакта, то в предлагаемом теплообменнике - щести попарно расположенных труб.

Таким образом предлагаемый тепло.. обменник имеет повышенные жесткость, вибропрочность и интенсивность теплообмена.

КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК по авт. св. № 840662, отличаю,щийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при одновременном снижении объема и металлоемкости, он содержит еще -два коллектора с -биыми досками под трубы каждого второго ряда пхчка, расположенные перпендикулярно трубам остальных рядов с образованием пучка пористостью, составляющей 0,55-0,7. (Л о 00 ел 00 Сл5