Теплообменник Советский патент 1987 года по МПК F28D7/02 

Изобретение относится к теплооб- менной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый теплообменник; на фиг.-2- то же, поперечное сечение; на фиг. 3- то же, с разреженной навивкой спиралей; на фиг. 4 - то же, с увеличивающимся диаметром обечайки.

Теплообменник содержит цилиндрическую обечайку 1 для межтрубной

определяет наименьшее значение расстояния между осями труб 3 t, . При расстоянии между осями труб 3 больше высоты трубной спирали h происходит

5 нарушение заданной формы удлиненной цикчоиды.

Шаг между соседними трубными спиралями в навивке t должен быть больше или равен толщине трубной спирали

О h и меньше высоты намотки h минус

толщина трубной спирали hg. Ери . имеем случай соприкосновения трубных спиралей, плотную навивку. При шаге спиралей больше (h -h) трубная списреды, соосно установленный в обечай- раль будет занимать только часть меж- ке 1 сердечник 2 и навитые на сердеч- трубного пространства, что приводит ник спирали из труб 3, каждая из которых закручена по удлиненной циклоиде в направлении, совпадающем с направлением навивки спиралей. Спирали труб 3 могут быть установлены в контакте с сердечником 2 стороной циклоиды, имеющей меньший радиус закрутки, причем одна спираль может быть установлена в контакте с сердечником 2 стороной циклоиды, имеющей меньший радиус закрутки, а смежная - стороной, имеющей больший радиус за20

25

к неравномерному распределению потока и к снижению интенсивности теплообмена.

Теплообменник работает следующим образом.

Прямой поток газообразного теплоносителя поступает в теплообменник и распределяется по спиралям труб 3, в которых охлаждается холодной рабочей средой, поступающей в межтрубное пространство.

крутки. Обечайка 1 может быть выполнена с увеличивающимся диаметром по ходу движения межтрубной среды (фиг. 3).

Отношение высоты спирали h к наружному диаметру трубы 3 d должно

30 Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий цилиндрическую обечайку для межтрубной среды, соосно установленный в обечай

быть больше 5 и меньше 50. При отно- 35 ке сердечник и навитые на сердечник шении высоты спирали h к наружному диаметру трубы 3 d меньше или равным 5 в материале трубы 3 возникают при изготовлении спиралей напряжения.

спирали из труб, отличающий с я тем, что, с целью интенсификаци теплообмена, каждая труба закручена по удлиненной циклоиде в направлепревышающие предел прочности матери- 40 нии, совпадающем с направлением наала, что приводит к деформации трубы 3, образованию трещин и нарушению герметичности. При отношении h/d больше 50 трубная спираль теряет жесткость, не вьщерживается заданная форма спирали и стабильность намотки. Кроме того, шаг циклоиды t „ жен быть меньше . При шаге циклоfh

ИДЫ t больше -- трубы 3 деформируются на стороне, имеющей меньший радиус закрутки.

Расстояние между осями труб 3 t в соседних витках трубной спирали (фиг. 3) должно быть больше диаметра трубы 3 d.r и меньше высоты спирали h. При t, dy витки соприкасаются. Это

определяет наименьшее значение расстояния между осями труб 3 t, . При расстоянии между осями труб 3 больше высоты трубной спирали h происходит

нарушение заданной формы удлиненной цикчоиды.

Шаг между соседними трубными спиралями в навивке t должен быть больше или равен толщине трубной спирали

h и меньше высоты намотки h минус

раль будет занимать только часть меж- трубного пространства, что приводит

к неравномерному распределению потока и к снижению интенсивности теплообмена.

Теплообменник работает следующим образом.

Прямой поток газообразного теплоносителя поступает в теплообменник и распределяется по спиралям труб 3, в которых охлаждается холодной рабочей средой, поступающей в межтрубное пространство.

Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий цииндрическую обечайку для межтрубной среды, соосно установленный в обечайке сердечник и навитые на сердечник

спирали из труб, отличающий- с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждая труба закручена по удлиненной циклоиде в направлевивки спиралей.

2.Теплообменник по п. 1, о т- личающийся тем, что спирали установлены в контакте с сердеч45 НИКОМ стороной циклоиды, имеющей меньший радиус закрутки.

3.Теплообменник по п. 1, о т л и чающийся тем, что одна спираль .установлена в контакте с сер50 дечником стороной циклоиды, имеющей меньший радиус закрутки, а смежная - стороной, имеющей больший радиус закрутки .

А. Теплообменник по п. 1, о т л и55 чающийся тем, что обечайка выполнена с увеличивающимся диаметром по ходу движения межтрубной среды..

Фиг. 2

Изобретение относится к тепло- обменной технике и может быть использовано в энергетической промышленности. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Каждая труба 3 закручена по удлиненной циклоиде в направлении, совпадающем с направлением навивки спиралей. Спирали установлены в контакте с сердечником 2, а обечайка 1 выполнена с увеличивающимся диаметром по ходу движения межтрубной среды. Такое выполнение обеспечивает равномерное распределение и перемешивание потока в межтрубном простран- |Стве. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. Фиг.1

Фиг,3

Редактор С. Патрушева

Составитель В. Косенко

Техред М.Ходанкч Корректор Л. Пилипенко

Заказ 874/39

Тираж 612

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. УжгорЬд, ул. Проектная, 4

Фиг.

Подписное