Теплообменник Советский патент 1992 года по МПК F28D7/00 F28G1/06 

Фиг.2

Изобретение относится к теплотехническому оборудованию и предназначено для использования преимущественно в пищевой промышленности, где прокачиваемая по трубам среда содержит органические и минеральные соли.

Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий корпус с трубными решетками, в котором закреплен пучок теплообменных труб, и полые промежуточные трубные решетки с заправочными штуцерами, выведенными через корпус за его пределы, где промежуточные трубные решетки установлены относительно кожуха с кольцевым зазором (см.авт.св, NJ 922482, кл. F 28 D 7/00, 1982).

Однако эксплуатация такого теплообменника затруднительна из-за значительных потерь герметика при замене теплообменных труб, а также из-за перетечек герметика через неплотности промежуточных трубных решеток.

Известен также кожухотрубный теплообменник, содержащий корпус, пучок теплообменных труб, закрепленных в трубных решетках и расположенные в трубах спирали (см. авт.св. № 1370416, кл F 28 D 7/00, 1985).

Недостаток его заключается в том, что при ламинарном режиме, как показали проведенные испытания, коллоидные частицы забивают отдельные трубы, уменьшается поверхность теплообмена, особенно резко этот факт проявляется при большой длине секции.

Наиболее близким к изобретению является теплообменник, содержащий кожух с горизонтальным пучком труб, закрепленных в трубных решетках, и поперечными перегородками в межтрубном пространстве, в отверстиях которых трубы установлены с зазором с отогнутыми кромками, образующими сопла 1.

Недостаток такого теплообменника заключается в том, что в процессе нагрева жидкости, содержащей органические примеси и минеральные соли, на внутренней поверхности теплообменника интенсивно образуется накипь. Кроме того, применение труб большой длины снижает надежность конструкции.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение надежности теплообменника.

Поставленная цель достигается за счет того, что в теплообменнике, содержащем кожух с горизонтальным пучком труб, закрепленных втрубных решетках, и поперечными перегородками в межтрубном пространстве, в отверстиях которых трубы

установлены с зазором, внутри труб размещены и жестко закреплены очищающие проволочные элементы, а перегородки установлены в кожухе с возможностью вертикального перемещения и снабжены приводами, расположенными вне кожуха.

Указанные отличия являются существенными, поскольку они позволяют при необходимости периодически вызывать

0 вибрацию теплообменных трубок, вследствие чего будут разрушаться центры кристал- лообразования и предотвращаться осаждение коллоидных и минеральных частиц.

5Возможность достижения поставленной цели следует из результатов испытаний кожухотрубного теплообменника, состоящего из секций длиной 5 м,

На фиг. 1 показан двухсекционный ко0 жухотрубный теплообменник; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А секции теплообменника; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 (продольный разрез секции теплообменника у торца).

5Кожухотрубный теплообменник состоит

из отдельных секций, каждая из которых имеет корпус 1 с пучком теплообменных труб 2, закрепленных в трубных решетках 3. Каждая теплообменная труба 2 содержит

0 закрепленный с двух концов проволочный элемент 4. Корпус 1 содержит технологические люки 5, на которых смонтированы приводы 6, выведенные за пределы корпуса 1 Приводы 6 взаимодействуют с поперечны5 ми перегородками 7, установленными в направляющих 8 корпуса 1 напротив технологических люков 5. Перегородки 7 установлены с возможностью вертикального перемещения в корпусе 1. Каждая секция

0 теплообменника имеет подводящий 9 и отводящий 10 патрубки пара, секции теплообменника связаны между собой, переходниками 11 и имеют подвод и отвод нагреваемой среды, а также паровую оттяж5 ку 12.

Теплообменник работает следующим образом.

Перед началом работы перегородки 7 подтянуты в верхнее положение. По подво0 дящим патрубкам 9 пар поступает в корпус 1 и по патрубку 10 отводится из теплообменника, отдавая свое тепло раствору, например, сахара, циркулирующего по теп- лообменным трубам 2. По мере зарастания

5 труб 2 отложениями скорость и гидравлическое сопротивление увеличиваются, а условия теплообмена ухудшаются. В зависимости отскорости выпадения осадка один или два раза в сутки причпомощи приводов перегородки 7 перемещаются вниз до образования кольцевого зазора между трубами 2 и отверстиями, освобождая тем самым трубы 2. При этом трубы 2 переводятся вновь в режим вибрации на 5-10 мин После этого перегородки 7 вновь подтягиваются в верхнее положение до контакта с трубами 2.

Описываемый теплообменник прост в изготовлении, надежен в эксплуатации, требует минимальное количество нержавеющей стали для своего изготовления и при эксплуатации позволяет экономить значительное количество тепла.

0

Формул; изобретения Теплообменник, содержащий кожух с горизонтальным пучком теплообменных труб, закрепленных в трубных решетках, и поперечными перегородками в межтрубном пространстве, в отверстиях которых трубы установлены с зазором, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности, он снабжен очищающими проволочными элементами, жестко закрепленными в трубах, а перегородки установлены в кожухе с возможностью вертикального перемещения и снабжены приводами, расположенными вне кожуха

4

US

S

I

/ /щ/ /////////////

/У/////Х / / SS S S S S.

Фиг.1