Кожухотрубный теплообменник Советский патент 1991 года по МПК F28D7/00 F28F9/22 

1

(21)4710540/06

(22)30.0389

(46)30 1091 Бюл №40

(71)Среднеазиатский филиал Всесоюзного научно-исследовательского, конструкторского и технологического института гидромашиностроения

(72)Я СТеплицкий, Л И.Слепой А.Д Щетинин, О А Вартеванян и Г С Полищук (53)621 56594(0888)

(56)Авторское свидетельство СССР № 848949, кл F 28 D 7/00, 1979

(54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

(57)Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Интенсификация теплообмена обеспечивается выполнением отбортовок отверстий 2 под трубы 3 поперечных перегородок 1 в виде сопл с углом наклона стенок последних к трубам, равным 20-80° в зависимости от вязкости межтрубной среды, а также выполнением по меньшей мере в части перегородок 1 дополнительных отверстий 6, равноудаленных от соседних отверстий 2 и снабженных отбортовками, например, в виде сопл 7. При этом на каждой второй перегородке 1 напротив дополнительных отверстий 6 предыдущей перегородки 1 могут быть размещены направляющие конуса 8 4 з п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена

На фиг 1 изображен фрагмент перегородки с трубами, на фиг.2 - фрагмент перегородки с дополнительными отверстиями; на фиг.З - фрагмент пары перегородок с направляющими конусами; на фиг.4 - разрез А-А на фиг 3; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4

Кожухотрубный теплообменник содержит размещенные в межтрубном пространстве и перекрывающие проходное сечение кожуха поперечные перегородки 1 с отбортовками отверстий 2 под трубы 3 в виде сопл 4, в которых трубы установлены в зазором, образуя кольцевые каналы 5. При этом стенки сопл 4 наклонены к трубам 3 под углома , равным 20- 80° в зависимости от вязкости

межтрубной среды - чем выше вязкость, тем меньше угол а. По меньшей мере часть перегородок 1 может быть выполнена с дополнительными отверстиями 6, центры которых равноудалены от центров соседних отверстий 2 под трубы 3, причем дополнительные отверстия 6 также могут быть выполнены с отбортовками, например, в виде сопл 7. Соседние перегородки 1 установлены одна от- носительно другой на расстоянии, определяемом из соотношения 1 5-10(D-d), где - расстояние между перегородками, D - внутренний диаметр выходного отверстия сопла 4; d - наружный диаметр трубы 3. Каждая вторая по ходу межтрубной среды перегородка 1 может быть снабжена направляющими конусами 8, соосными с соплами 7 дополнительных отверстий 6 предыдущей перегородки 1 и направленными вершинами к этим соплам

со

с

о

00 00

о о

о

Теплообменник работав; следующим образом.

Межтрубная среда омывает труоы 3, проходя через кольцевые каналы 5 между трубами 3 и соплами 4, при этом происходит резкое увеличение скорости потока в тон ком слое, прилегающем к поверхности труб 3, что интенсифицирует теплообмен. Изменяя угол а наклона стенок сопл 4 к трубам 3 в пределах от 20 до 80°, можно обеспечить эффективный теплообмен для рабочих сред любой вязкости. Дополнительные отверстия 6 с соплами 7 снижают гидравлическое сопротивление потоку среды и одновременно способствуют ее перемешиванию за счет образования струй с повышенной скоростью, затопленных в потоке, что вызывает инжекционный подсос среды из застойных зон в область основных и дополнительных струй, образование вторичной циркуляции и, следовательно, дополнительную интенсификацию теплообмена. Расстояние между перегородками 1 выбирнется равным длине затопленной струи в указанных пределах. При снабжении каждой второй по ходу среды перегородки 1 направляющими конусами 8 обеспечивается перемешивание межтрубной среды и изменение направления потоков, истекающих из сопл 7 предыдущей перегородки 1. что вносит дополнительный эффект в интенсификацию теплообмена.

Формула изобретения 1. Кожухотрубный теплообменник, содержащий размещенные в межтрубном

пространстве и перекрывающие проходное сечение кожуха поперечные перегородки с отбортовками отверстий под трубы в виде сопл, в которых трубы установлены с зазором. отличающийся тем. что, с целью интенсификации теплообмена, отбортовки отверстий в перегородках выполнены с углом наклона стенок сопл к трубам, равным 20-80°.

5 равноудалены от центров соседних отверстий под трубы.

51-5-10 (D-d),

где I - расстояние между перегородками;

D - внутренний диаметр выходного отверстия сопла;

d - наружный диаметр трубы.

5 направленными вершинами к этим соплам.

, -

to о

с

СО

со ю

е

г$3

-ч;

i

3- Oi

-

5 -5