Кожухотрубный теплообменник Советский патент 1987 года по МПК F28D7/16 

1I

Изобретение относится к теплооб- менным аппаратам и может быть использовано в химической, автотракторной и авиационной промышленности.

Цель изобретения - уменьшение металлоемкости и трудоемкости изготовления при шестигранной разбивке пучка.

На фиг. 1 представлен предпагаемы теплообменник, общий вид; на фиг. 2 отдельная теплообменная труба} на фиг. 3 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. А - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг, 5 - узел 1 на фиг, 4.

Теплообменник содержит кожух I с размещенным внутри него пучком круглых теплообменных труб 2 с шестигранными концевыми участками 3, образующими при сборке трубные доски, например при помощи легкоплавкого материала, ограничивающие коллекторы 4 и 5 среды трубного пространства На наружной поверхности кожуха 1 установлены кольцевые коллекторы 6 и среди межтрубного пространства, сообщенные с последним посредством окон 8 в стенке кожуха 1. Трубы 2 в пучке размещены с шестигранной разбивкой, установлены в контакте с кожухом 1 и между собой и расположены с нечетным количеством параллельных рядов п в пучке по трем осевым направлениям с- углом 60° между ними и количеством труб в диаметральном ряду (п-2), В зазорах между трубами 2 и кожухом 1 установлены овальные трубы 9 с трапецеидальными 10 и треугольными 1 I концевыми участками, входящими в состав трубных досок. На всех трубах на расстоянии li (0,5-5)d от концевых участков и в зоне окон 8 кожуха 1 выполнены кольцевые канавки 12, Длина концевых участков всех труб 21 равна (l-6)d5 а размеры труб 2 и выполнены в соответствии с киями:

кожуха 1 соотноше

D/d 0,14+0,86п; b/d 1,07-0,07п; b /d ,

внутренний диаметр кожуха; наружный диаметр круглой трубы; ,

малые оси овальных труб с

трапецеидальными и треугольными концевыми участками соответственно;

fO

t5

20

25

30

el - степень овальности труб с

треугольными концевыми участками.

Теплообменник работает следующим образом.

Среда трубного пространства подается в коллектор 4, протекает затем через теплообменные трубы 2, обмениваясь при этом теплом со средой межтрубного пространства, и далее через коллектор 5 удаляется из теплообменника. Среда межтрубного пространства поступает в коллектор 6, затем через окна 8 кожуха I и кольцевые канавки 12 растекается в поперечном сечении межтрубного пространства, протекает по щелевым каналам между трубами вдоль трубного пучка и далее через кольцевые канавки 12 труб с противоположной стороны пучка и окна в кожухе I попадает в выходной коллектор 7, Указанные соотношения размеров труб и кожуха обеспечивает при этом максимальную плотность трубного пучка и минимальное сечение межтрубных продольных каналов.

Использование изобретения позволит уменьшить металлоемкость теплообменника и снизить трудоемкость его изготовления.

Формула изобретения

35

40

Кожухотрубньй теплообменник, содержащий кожух с размещенным внутри него пучком круглых теплообменных труб с шестигранными концевыми участками, образующими при сборке трубные доски, ограничивающие коллекторы среди трубного пространства, и установленные на наружной поверхности кожуха кольцевые коллекторы среди межтрубного пространства, сообщенные с последним посредством окон

5 в стенке кожуха, отличающи й- с я тем, что, с целью уменьшения металлоемкости и трудоемкости изготовления при шестигранной разбивке пучка, трубы установлены в контакте с

50 кожухом и между собой и расположены в пучке с нечетным количеством параллельных рядов п по трем осевьм направлениям с углом 60 ° между ними .и количеством труб в диаметральном ряJ-5 ДУ (п-2), а в зазорах между трубами и кожухам дополнительно установлены овальные трубы с трапецеидальными и треугольными концевыми участками, входяпщми в состав трубных досок, при313

чем на всех трубах на расстоянии (0,5-5)d от концевых участков и в зоне окон кожуха выполнены кольцевые канавки, длина концевых участков всех труб равна (l-6)d, а размеры труб и кожуха выполнены в соответствии с соотношениями

D/d - 0,14+0,86nj

1)/d - l,07-0,07n;

87804

.b / d & / 3 , где D - внутренний диаметр кожуха;

d - наружный диаметр круглой трубы;5 b и Ь - малые оси овальных труб с трапецеидальными и треугольными концевыми участками соответственно;

- степень овальности труб с треугольными концевыми участками.

Изобретение относится к теплотехнике и позволяет уменьшить металлоемкость и трудоемкость изготовле.ния теплообменника при шестигранной разбивке пучка. Трубы 2 установлены в контакте с кожухом и между собой и расположены в пучке с нечетным количеством параллельных рядов п по трем осевым направлениям с углом 60 между ними и количеством труб в диаметральном ряду (п-2). В зазорах межДУ трубами 2 и кожухом установлены овальные трубы. На всех трубах на расстоянии (0,5-5)d от концевых участков и в зоне окон 8 кожуха 1 выполнены кольцевые канавки 12. Длина концевых участков всех труб 2 равна (l-6)d. Размеры труб 2 и кожуха 1 выполнены в соответствии с соотношениями: D/d 0,14-0,86п; b/d 1,07- 0,07п; b /d id /3, где D - внутренний диаметр кожуха; d - наружный диаметр трубы; b и Ь - малые оси oeajib- ных труб с соответственно трапецеидальными и треугольными концевыми участками; oi - степень овальности труб с треугольными концевыми участками. При таком выполнении обеспечиваются максимальная плотност ь пучка и минимальное сечение.межтрубных продольных каналов. 5 ил. (Л Is / ,7 / со 00. 00 -Нл гг Фиг.1

b nfafiii MfcA i ff -f-fff

.

.A.,

Фиг. 2

9иг.Ъ

1318780

В-Е

60

иг.5

Составитель М. Косоротов Редактор И. Горная Техред А.Кравчук Корректор.Кол(5

Заказ 2496/31 Тираж 611Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-пол:

графическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4