Теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D7/00 F28F1/28 

Изобретение относится к теплообме ным аппаратам и может быть использо вано в химической промышленности в установках, предназначенных для про ведения химических реакций в низкотемпературной плазме, например, при фиксации атмосферного азота и получе нии других газообразных продуктов Известен теплообменник, содержащий корпус с размещенными внутри трубами, укрепленными в трубных досках и снабженными снаружи продольными ребрами одинаковой высоты, и патрубки подвода и отвода среды меж трубного пространства. Для предотвращения обхода потоком газа продоль ных каналов, образованных ребрами, в межтрубном пространстве вдоль тру установлены треугольные вставки Cl3 Недостатком известного теплообме ника является то, что при наличии треугольных вставок теплообменник усложняется,, снижается верхний предел температур подаваемого в межтру ное п юстранство потока газа. Известен также теплообменник преи мущественно для закалки нитрозного газа, содержащий корпус с расположе ными в нем теплообменными тpyбa 4и, имеющш и ребра в виде шестигранников с вырезами прямоугольного профи ля 2. Недостатками известного теплообменника являются низкая интенсив- . ность теплообмена и большое гидрав(Лическое сопротивление в межтрубном пространстве. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и снижение гидравлического сопротивления в мехструбном пространстве. Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике преимущес венно для закалки нитрозного газа, содержащем корпус с расположенными нем теплообменными трубами, имеющим ребра в виде шестигранников с вырезами прямоугольного профиля, вырезы выполнены различной глубины, перпен дикулярно соответствующей грани и на расстоянии один от другого, равном их ширине, со сдвигом относител но осей симметрии граней на половин этой ширины, при этом ребра вдоль трубы расположены с шагом, равным S(2-10)c, где ширина выреза. Такое выполнение теплообменника обеспечивает повышение интенсивност теплообмена за счет того, что в пря моугольных прорезях вдоль труб застойные зоны отсутствуют, что при н личии поперечных прорезей происходи периодический.срыв возникающего пог раничного слоя и что практически вс .поверхность образованных прорезями ребер участвует в теплообмене. При этом гидравлическое сопротивление в межтрубном Пространстве снижается, так как среда в межтрубном пространстве течет по кратчайшему пути при отсутствии встречно-перекрестных течений и действия центробежных сил. На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - теплообменная труба с ребрами; на фиг. 3 - вид А на фиг.2; на фиг. 4 - участок оребренных труб, поперечный разрез. Теплообменник содержит корпус 1 с размещенными внутри теплообменными трубами 2, имеющими снаружи ребра 3 с прямоугольными вырезами 4 на гранях шестигранников и примыкающие одно к другому в смежных трубах так, что вырезы 4 на одной трубе располагаются напротив вершин ребер 3 другой трубы. Крайние вырезы 5 со стороны, противоположной их сдвигу от осей сим /1етрии граней, имеют глубину меньшую, чем вырезы 4. В месте крепления труб 2 в трубных досках б трубы ребер не имеют. Ребра 3 вдоль труб 2 расположены с шагом 7, равным 5(2-10)с , где с - ширина вырезов 4 и 5. Для подвода и отвода среды межтрубного пространства имеются соответственно патрубки 8 и 9, а для подвода и отвода среды трубного пространствасоответственно патрубки 10 и 11. Шаг 5(2-10}cf выбран таким потому, что при .2о пограничный слой газа не успевает еще сформироваться и нет необходимости делать поперечные вырезы. Кроме того, при S 2сГ поперечные вырезы могут уменьшить теплообменную поверхность прорезей вдоль труб. При (f поперечные вырезы не оказывают заметного влияния на 1рирост интенсивности теплообмена. Теплообменник работает следующим образом. В процессе закалки поток нитрозного газа через патрубки 8 поступает в межтрубное пространство, а охлаждающая среда (хладагент) через патрубок 10-3 трубы 2. В межтрубном пространстве поток нитрозного газа, протекая по вырезам 4 и 5 и турбулизируясь в пространстве между ребрами 3, охлаждается и из межтрубного пространства отводится через патрубок 9. Хладагент поглощает тепло нитрозного газа и из труб 2 отводится через патрубок 11. Наличие на теплообменных трубах 2 продольных ребер 3 с прямоугольными вырезами 4 и 5, выполненными перпендикулярно граням шестигранников и со сдвигом от середины граней в одну сторону на половину ширины вырезов, а также расположение ребер с определенным шагом позволяет исключить застойные зоны и действие центробежных сил в межтрубном пространстве, перио

ТЕПЛООБМЕННИК преимущественно для закалки нитрозного газа, содержащий корпус с расположеиными в нем теплообменными трубами, имеющими ребра в виде шестигранников с вырезами прямоугольного профиля, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и снижения гидравлического сопротивления в межтрубном пространстве, вырезы выполнены различной глубины, перпендикулярно соответствукхцей грани и на расстоянии один от другого, равном их ширине, со сдвигом относительно осей симметрии граней на половину этой ширины, при этом ребра вдоль трубы расположены с шагом, равным 5