Трубчатый спиральный теплообменник Советский патент 1981 года по МПК F28D7/02 

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к теплообменникам выполненным на труб, оребре1шых и навитых по спирали, и может быть использовано в криогенной технике в воздухоразцелительных установках. Известны трубчатые спиральные теплообменники, например для гелиевых рефрижераторов, по авт. св. № 5429О2, содержащие сердечник с навитым на него в нес колько слоев трубами, имеющими проволочное спиральное оребрение, трубы выполнены диаметром, большим в 5 - 6 раз диаметра проволочного оребрения, шаг между ьитками которого составляет 0,5 - 0,7 от диаметра труб. .Несмотря на то, что такой теплообменник отличается высокой компактностью и интенсивным теплообменом при умеренном гидравлическом сопротивлении (доля свободного межтрубного пространства в нем составляет ЗО - 35%), ему присущ недостаток, заключающийся в том, что он может быть использован в криогенных гелиевых установках, вследствие малого сечения каналов и наличия сравнительно большого количества труб в намотке, я не может быть использован в установках разделения воздуха, где требуется более свободное пространство между трубами. Цель изобретения - интенсификация теплообмена при использовании известного теплообменника в установках рааиел&ния воздуха. Цель достигается тем, что в извест ном трубчатом спиральном теплообменнике, содержащем сердечник с навитыми на него в несколько слоев трубами, имен щими проволочное спиральное оребренве, трубы выполнены диаметром, большим в 5-6 раз диаметра проволочного оребрения, шаг между витками которого составляет 0,5 - О,7 от диаметра труб, между смежными слоями труб размешен дистанционирующий элемент, выполнешплй спиральным, навитый по спирали в на- правлении навивки труб и контактирующий с оребрением.

,-...Г;.,с/«г На чертеже схематическл изображен теплообмегшик с трубами, имеющими проволочное оребрение и дистанцио шрующие элементы между витками труб. Теплообменюш содержит сердечник 1, на который навиты 1рубы 2, имеющие проволочное спиральное оребрение 3, дис танционирующий элемент 4. Сердечник с трубами расположен в кожухе 5. После навивки элемента 4 диаметр слоя труб калибруется. При этом выступающая часть элемента вдавливается в просгрансгво между витками труб и он расгОПощивается. Следущий слой труб навивае гся в том же или чередующемся на правлении. Такая намотка дает возможность увеличить свободное пространство между трубами. Зазор между трубами в попереч ном сечении увеличивается до двух диаметров проволоки. Дистанционный элемент в отличие от дистанцио)шых дискретных проставок не 54 только увеличивает свободное пространство между трубами, но и турбулиаирует поток газа. Кроме того, дистанционный элемент навивается по всему периметру слоя труб, а не дискретно, что обеспечивает стабильную геометрию намотки. Описываемый теплообменник имеет меньшее копнчесгво слоев в намогке и на 30-4О% меньшее число груб, что позволяет снизить трудоемкость изгоговления теплообменника. Формула изобретения Трубчатый спиральный теплообменник по авг. св. N 542902, отличающийся гем, что, с целью ингенсификацин теплообмена, между смежными слоями труб размещен дистанаионйрующий элемент, навитый по спирали в направлении навивки труб и контактирующий с оребрение м.