Теплообменник Советский патент 1992 года по МПК F28D7/00 

ю

Изобретение относится к теплообмен- ной аппаратуре и является усовершенствованием теплообменника по основному авт.св. № 1343225.

Известный теплообменник содержит корпус, размещенный в нем с кольцевым зазором пучок капиллярных труб и расположенный в зазоре вытеснитель, выполненный в виде проволочной спирали, навитой на пучок по винтовой линии и прикрепленной к трубам.

Недостатком указанного теплообменника является недостаточная эффективность теплообмена, так как большая часть поверхности корпуса не участвует в теплообмене (масса корпуса составляет 15 - 25% от всей массы теплообменника, а омываемая теплоносителем внутренняя поверхность корпуса составляет 10 - 15% от всей теплопередающей поверхности), что снижает коэффициент использования массы теплообменника и его технической уровень.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем корпус, размещенный в нем с кольцевым зазором пучок капиллярных труб и расположенный в зазоре вытеснитель, выполненный в виде проволочной спирали, навитой на пучок по винтовой линии и прикрепленной к трубам, корпус выполнен двухслойным с внутренним слоем из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, а проволочная спираль дополнительно прикреплена к этому слою, корпус теплообменника выполнен из биметалла.

Сущность изобретения заключается в том, что выполнение корпуса двухслойным из биметалла с внутренним слоем из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, к которому дополнительно припаяна спираль, выполняющая роль вытеснителя, создает дополнительную тепло- передающуюповерхность, интенсифицируя теплообмен.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Теплообменник содержит двухслойный биметаллический корпус 1, состоящий из теплопроводящего слоя 2 с высоким коэффициентом теплопроводности, выполненного из меди, и слоя 3, выполненного из нержавеющей стали.

Между корпусом и трубным пучком расположен вытеснитель, выполненный в виде проволочной спирали 4, навитой на трубный пучок по винтовой линии. При этом проволочная спираль, выполненная с величиной упругой деформации, превышающей допуск на изготовление пучка труб 5 и корпуса 1, деформируется при установке пучка труб в

корпус, примыкая к наружным трубам 5 пучка и внутреннему теплопроводящему слою 2 корпуса 1. Спираль 4, покрытая предварительно припоем, закреплена пайкой в местах ее контакта с трубами 5 пучка и с

теплопроводящим слоем 2 корпуса 1 после сборки теплообменника и нагрева его в печи выше температуры расплавления припоя. Толщина теплопроводящего слоя 2 для металлических материалов составляет 0,1 - 0,3

мм, что соответствует толщине применяемых пластин оребрения.

Теплообменник работает следующим образом.

Часть теплоносителя, проходящая между пучком и корпусом, турбулизируется спиралью в пристенном слое корпуса, при этом интенсифицируется процесс передачи тепла к теплопроводящему слою 2 корпуса. Тепло от нагревающего теплоносителя, циркулирующего в трубах, передается нагреваемому теплоносителю, омывающему наружные стенки труб, другая часть тепла через спираль с двухсторонним креплением (к трубам и корпусу) передается теплопередающему слою корпуса и далее нагреваемому теплоносителю, проходящему между пучком труб и корпусом.

В необходимых случаях, например, при небольших перепадах температур обменивающихся теплоносителей, в криогенных теплообменниках механический контакт между слоями 2 и 3 корпуса 1 может быть выполнен неполным, что снижает теплопро- ток из окружающей среды к теплообменнику, тем самым повышая его эффективность.

Послойное выполнение корпуса теплообменника с внутренним теплопроводящим слоем с закрепленной на нем спиралью по- зволяет использовать корпус как дополнительную теплопередающую поверхность, не увеличивая массу теплообмена.

Формула изобретения 1. Теплообменник по авт.св. Ms 1343225, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, корпус, выполнен двухслойным с внутренним слоем из материала с высоким коэффициентом теп- лопроводности, а проволочная спираль дополнительно прикреплена к этому слою,

2, Теплообменник по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что корпус выполнен из биметалла.

Изобретение относится к теплообмен- ной аппаратуре и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Для этого корпус теплообменника выполнен двухслойным с внутренним слоем 2 из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, а проволочная спираль 4 дополнительно прикреплена к этому слою. Корпус может быть выполнен из биметалла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

.

mm r

I mm :i « :

;

86 r

V

hr

Физ.1