Кожухотрубный теплообменник змеевикового типа Советский патент 1987 года по МПК F28D7/02 

трубе с плотным контактом между ними Трубы имеют чередующиеся гладкие, участки (ГУ) и участки с оребрением (УО) у наружной трубы и спиральными канавками на внутренней поверхности

внутренней трубы. Высота Н секций 3, образованных ГУ труб, равна , где п - число труб наружАого слоя;

.цчр. наружньй диаметр трубы на УО. В секции 2, примыкающей к коллекторам 6 и состоящей из УО, включены ГУ

труб. Проходя через секции 3,

1

Изобретение относился к кожухо- трубным теплообменникам змеевикового типа и может найти применение в криогенной технике и химической промьш- ленности.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена, снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления

На фиг. 1 изображен предлагаемый кожухотрубный теплообменники на фиг.2 трубчатый элемент; на фиг. 3 - .участок секции трубчатых, элементов, примыкающей к коллекторам.

Кожухотрубньй теплообменник содержит кожух 1 с расположенными по высоте секциями 2 и 3 трубчатых элемен- гов 4, навитых послойно на центральный сердечник 5 и подключенных к коллекторным камерам 6, расположенным по торцам кожуха 1. Трубчатые элементы 4 вьтолнены составными типа труба в трубе с плотным контактом между ними. Трубы имеют чередующиеся гладкие участки 7 и участки 8 с оребрением 9 у наружной трубы 10 и спиральными канавками 11 на внутренней поверхности внутренней трубы 12. Одна из двух смежных секций 2 состоит из участков 8 труб, имеющих оребре- ние 9, а другая 3 - из гладких участков 7. Высота Н секций, образованных гладкими участками Труб, равна nd, где А - число труб наружного слоя.

а d

- наружньй диаметр трубы на

участке с оребрением. В секции 2, примыкающей к коллекторным камерам 6 и состоящей из участков 8 труб, имеющих оребрение, включены гладкие

состоящие из ГУ, поток среды перемешивается, способствуя выравниванию температурного поля среды по сечению теплообменника и интенсификации : -теплообмена. Спиральные канавки на внутренней поверхности трубы тур- булизируют среду трубного пространства. Включение в секции 2, примыкающие к коллекторам 6, ГУ труб дополнительно интенсифицирует теплообмен в крупных теплообменниках, 2 з.п. ф-лы. 3 ил.

участки 7 труб. Прочность материала внутренней трубы 12 в 8-10 раз вьщ1е прочности материала наружной трубы 10. Теплообменник содержит также 5 патрубки 13 и 14 подвода и патрубки 15 и 16 отвода, сред трубного и межтрубного пространств.

Теплообменник работает следукидим

образом. O

Через, патрубок 13 и коллекторную

камеру 6 в трубчатые элементы 4 подается одна из теплообменивающихся сред, которая поочередно проходит

5 через секции 2 и 3, состоящие из

гладких участков 7 труб и участков 8, имеющих оребрение 9 у наружной тру- ,бы 10 и спиральные канавки 11 на внутренней поверхности внутренней

0 трубы 12, после чего удаляется из теплообменника через патрубок 15. Другая среда через патрубок 14 и коллекторную камеру 6 поступает в межтрубное пространство, омьшает труб5 чатые элементы 4 снаружи, обмениваясь при этом теплом со средой трубного пространства, и удаляется через патрубок 16. Проходя через секции 3, состоящие из гладких участ0 ков 7 труб, поток среды межтрубного пространства перемешивается, способствуя выравниванию температурного поля среды по сечению теплообменника и интенсификации теплообмена между

средами. Одновременно с этим спиральные канавки 11 на внутренней поверхности внутренней трубы 12 турбулизи- руют среду трубного пространства, также способствуя при этом интенси

фикации теплообмена. Включение в секции 2, примыкающие к коллекторам и состоящие из участков труб, имеющих оребрение, гладких участков труб дополнительно интенсифицируют теплообмен в крупных теплообменниках с диаметром намотки более 2 м, Выполнение внутренней трубы из материала с прочностью в 8-10 раз большей прочности материала наружной трубы позволяет использовать теплообменник при- повьш1енных давлениях рабочих сред (свьше 20 МПа).

Использование изобретения позволяет на 20-35% повысить интенсивность теплообмена в аппаратах змеевикового типа, снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления путем использования составньк трубчатых элементов.

Формула изобретения

1. Кожухотрубньй теплообменник змеевикового типа, содержащий кожух с расположенными по высоте секциями трубчатых элементов, навитых послойно на центральный сердечник и подключенных к коллекторным камерам, расположенным по торцам кожуха, о т л иИ

12. Фи2.2

ВНИИПИ Заказ 7793/36 Тираж 633

O

0

5

0

чающийс я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, снижения металлоемкости и трудоемкости изготовления, трубчатые элементы выполнены составными типа труба в трубе с плотным контактом между ними, причем трубы имеют чередующиеся гладкие участки и участки с оребрением у наружной трубы и спиральными канавками на внутренней поверхности внутренней трубы и один из двух смежных секций состоит из участков труб, имеющих оребрение, другая - из гладких участков, а высота Н секций, образованных гладкими участками труб равна , где п - число труб наружного слоя; d др - наружный диаметр трубы на участке с оребрением.

2.Теплообменник по п. 1, о т л и- чающийся тем, что в секции, примыкающей к коллекторам и состоя,щей из участков труб, имеющих оребрение, включены гладкие участки труб.

3.Теплообменник по п. 1, о т л и- чающийся тем, что прочность материала внутренней трубы в 8-10 раз вьше прочности материала нар5гжной трубы.

Фи.2.3

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области теплотехники и позволяет интенсифицировать теплообмен, снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления путем использования составных-трубчатых элементов. Трубчатые элементы 4 выполнены составными типа труба в /J /f ipu. Jf (Л 1C 00 00 4ib vl CO f5