Теплообменник типа "труба в трубе Советский патент 1988 года по МПК F28D7/12 

в- 8

7/ 6/

со

00

tK трубе 2. Со стороны торпа 3 трубь-т 12 диафрагмы снабжены радиальными опорными вставками 6, а с противо- положной - радиальными стержнями 7, Контактирующими с трубой 1 и имею1ии- ми в местах контакта с ней петлевые |отгибы 8. Элементы 4 м.б расположе- |ны с переменным шагом, увеличивающимся в направлении к торцу 3. У каждого элемента 4 вставки и стержни Моб„ расположены попарно в одной плоское-- ти либо установлены с угловым смещением, У смежных элементов 4 стержни 7 м.б, размещены с угловым смещением.

В области, непосредственно примыкающей к поверхности элемента 4, образуется вихреобразное движение, а в остальной части потока - транзитная струя с повышенной средней скоростью движения, В местах отгибов 8 происходит разрушение пограничного слоя, В результате такого вьшолнения теплообменника обеспечивается повьш1ение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи совместно со снижением материалоемкости конструкции и упрощением изготовления о 4 з,п, , 5 ил.

Изобретение позволяет снизить металлоемкость и улучшить технологичность теплообменника. Внутренняя труба 2 имеет открытый торец 3, а наружная труба 1 - заглушенный. В межтрубном пространстве размещены турбулизи- рующие элементы 4, вьтолненные в виде кольцевых диафрагм 5, примыкающих

1

Изобретение относится к теплотех- гшке и может быть использовано при констрзп ровании теплообменных аппаратов в различных отраслях промьшшен- яости.

Целью изобретения - снижение металлоемкости и улучшение технологичности.

На фиг. 1 изображен теплообмен- шк, общий вид; на фиг. 2 - турбули- шрующий элемент; на фиг. 3 теплообменник с установкой опорных вста- ;зок и стержней со смещением в каждом шементе, вид сверхуg на фиГе 4 - зариант выполнения турбулизирующего лемента с расположением стержней и Аставок попарно в одной,плоскости; ita фиг, 5 - теплообменник с размещенными с угловым смещением стержнями в смежных турбулизирующих элементах; ид сверху,

I Теплообменник содержит наружную фрубу 1 с заглущенным торцом и внут- | еннюю трубу 2 с открытым торцом 3 $/-адежтрубном пространстве размещены Фурбулизирзтощие элементы 4, выполнен- 1|1ые в виде кольцевых диафрагм 5 при- 1|1ыкающих к внутренней трубе 2 и снабженйых со стороны ее открытого торца 3 ()адиальными опорньми вставками 6 а i противоположной - радиальными стерж liiHMH 7, контактирующими с наружной Ьрубой 1 и имеющими в местах контак- ta с нею петлевые отгибы 8, Наружный ;| ;иаметр диафрагмы 5 равен с-умме ее внутреннего диаметра и величины кольцевого зазора, Турбулизирующие элементы 4 могут быть расположены с переменным шагом, увеличивающимся в направлении к открытому торцу 3 внутренней трубы 2, У каждого турбулизирующего элемента 4 вставки 6 и стержни 7 могут быть расположены попарно в одной плоскости либо установлены с угловым смещением, У смежных турбулизирующих элементов 4 стержни 7 могут быть размещены с угловым смещением.

Количество вставок 6 и стержней 7 может бьггь как равным, так и различным в зависимости от физических характеристик теплообменного вещества и определяет прочность конструкции, гидравлическое сопротивление и интенсивность теплоотдачи. Для подвода и отвода теплоносителей теплообменник снабжен патрубками 9 и 10,

В процессе сборки теплообменника на кольцевой диафрагме 5 закрепляются с одной стороны радиальные опорные вставки 6, а с противоположной - стержни 7. Затем турбулизируюш ге элементы 4 устанавливаются на внутренней трубе 2 на расстоянии, равном 1-5 разности между наружньп } и внутренним диаметрами диафрагмы, после чего она опускается в герметично заглушенную трубу 1 о

Теплообменник работает следующим образом.

Из патрубка 9 теплоноситель подают под напором во внутреннюю трубу 2, откуда попадает в межтрубное пространство,

При прохождении теплоносителем тзфбулизирующего элемента 4 происходит его деление и отрыв от внутренней трубы 2 о При этом в области, не- посредственно примыкающей к поверхности турбулизирующего элемента 4, образуется вихреобразное движение, а в остальной части потока - транзитная струя с повьшенной средней ско- ростью движения. Причем значительное увеличение скорости наблюдается у трубы 1. Одновременно с этим в местах петлевых отгибов 8 стержней происходит разрушение пограничного слоя.

Таким образом, обеспечивается по- вьппение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи совместно со снижением материалоемкости конструкции и упрощением изготовления. Описанное рас- пределение скоростей наблюдается и на некотором расстоянии от турбулизирующего элемента 4, называемом длиною зоны влияния. Размещение следующего элемента 4 на некотором расстояНИИ от первого, в пределах зоны влияния, вызывает дальнейшее увеличение скорости движения теплоносителя, обеспечивающее последующее повышение

коэффидаентов теплоотдачи и теплоперезо правлении к открытому торцу внутрен

дачи о

При расположении вставок 6 и стержней 7 вдоль одной образующей обеспечивается равномерное деление потока, ведущее к интенсификации теплообмена, при незначительном общем гидравлическом сопротивлении.

Изменение угла между вставками 6 и стержнями 7 элемента 4 ведет к более мелкому делению потока тепло- обменного вещества, что обеспечивает интенсификацию теплообмена.

Расположение у каждого элемента 4 вставок 6-и стержней 7 по одной .об разующей, но со смещением по отноше-

- с т ю е ах 15

14098404

нию одна к другому позволяет придать потоку теплоносителя вращательное движение, что также способствует повышению теплоотдачи.

Формула изобретения

в виде кольцевых диафрагм, примыкающих к внутренней трубе и снабженных со стороны ее открьп ого торца радиалными опорными вставками, а с противо- положной - радиальными стержнями, контактирующими с наружной трубой и имеющими в местах контакта с нею ;петлевые отгибы.

ней трубы,

и вставки расположены попарно в одной плоскости.

и стержни установлены с угловым смещением.

5о Теплообменник по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что у смежных турбулизирующих элементов стержни размещены с угловым смещением.

7

Фиг.2

/

Фиг.:}

.

Фиг. 5