Теплообменник Советский патент 1982 года по МПК F28C3/04 

(54) ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к теплообманным аппаратам контактного типа и можёт ;быть использовано преиму.щ ственно в энергетических установках при проведении различных техно логических процессов.

Известны теплообменники, типа труба в трубе, содержащие ряд снабженных по торцам крыиками концентричных труб, между которыми установлены концентричные промежуточные обечайки, установленные с зазором относительно крыиек, причем зазоры между трубами соединены калачгили с образованием зигзагообразных циркуляционных контуров для рабочих сред, подключенных к автономным патрубкам подвода и отвода сред tl.

Данный теплообменник является трехконтурным с использованием промежуточного теплоносителя и теплообмен в нем осуществляется в условиях противотока и принудительной циркуляции теплоносителей, однако его невозможно использовать для работы с загрязненными теплоносителими, а загрязнения, осаждающиеся на стенках, значительно снижают коэффициент теплопередачи и требуют частих остановок теплообменника на очистку поверхностей теплообменника. Известен теплообменник, содержащий вертикальный корпус с нижней и верхней кршпками, снабженными патрубками подвода и отвода рабочих сред, коаксиально размещенные внутри корпуса центральную и периферийную обечайки, установленные с за10зором относительно крышек и соединенные одна с другой кольцевой перегородкой, расположенной над нижней крышкой, при этом перегородка снабжена штуцером, а центральная обе15найка - распределительной решеткой, подсоединенной к подводящему трубопроводу 23К недостаткам известного тепло20обменника следует отнести неудовлетворительную интенсивность теттлообмена из-за невозможности поддержания устойчивого и оптимального режима потоков дисперсной срэды в

25 условиях противотока, значительные потери тепла в окружающую среду, связанные с большой площадью контакта поверхностей теплообменной системы с этой средой, а также необходи30мость дополнительных энергозатрат |ia принудительную циркуляцию одной из рабочих сред. Цель изобретения - иитенсификация теплообмена и повышение надежности при использовании агрессив.ных сред. Поставленная цель достигается те что, в теплообменнике, содержащем вертикальный корпус с нижней и верх ней крышками, снабженными патрубкам подвода и отвода рабочих сред, коак сиально размещенные внутри корпуса центральную и периферийную обечайки установленные с зазором относительно крынек и соединенные одна с другой кольцевой перегородкой, при это перегородка снабжена штуцером, а центральная обечайка - распределительной решеткой , подсоединенной к подводящему трубопроводу, между обе чайками установлена промежуточная обечайка с решеткой, выполненной в виде кольца, расположенного под верхней крышкой над кольцевым зазором между промежуточной и периферийной обечайками. На чертеже изображен предлагаемый теплообменник.. Теплообменник содержит вертикаль ный корпус 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 крышки, патрубок 4 для подвода рабочих сред, патрубок 5 для отвода одной из рабочих сред, центральную обечайку 6, периферийную обечайку 7, кольцевую перегородку 8 снабжен ную штуцером 9 для отвода одной из рабочих сред, распределительную решетку 10, присоединенную к подводящему трубопроводу 11, промежуточную обечайку 12 с решеткой 13, уст ановленной над коль.цевым зазором 14. Теплообменник работает следующим образом. 1Эдна из рабочих сред (вода) через трубопровод 11 подается на распределительную решетку 10, диспергируется и поступает в центральную обечайку б, где отдает тепло другой среде (маслу), вместе с кото рой опускается вниз. На нижней крыш ке 3 происходит разделение рабочих сред, одна из которых (вода) при этом отводится через патрубок 5, а другая (масло), устремляясь вверх по зазору между корпусом 1 и периферийной обечайкой 7, поступает в кольцевой зазор 14, в который чере патрубок 4 подается и региетку 13 диспергируется вода (та же рабочая среда, что на распределительной решетке 10, но с температурой мень шей, чем у рабочей среды, подаваем на решетку 10). В зазоре 14 вода отбирает у масла тепло, опускается с ним вниз, затем после разделения на перегородке 8, отводится через штуцер 9, а масло /то зазору между центральной 6 и промежуточной 12 обечайками устремляется вверх и торец центральной обечайки 6 попадает во внутреннюю полость. Таким образом, контактный теплообмен между рабочими средами повторяется непрерывно. Пополнение циркуляционных контуров маслом осуществляется через патрубки 4 и трубопровод-11. Главным преимуществом предлагаемого теплообменника является естественная циркуляция одной из рабочих сред в условиях прямотока сред, что приводит к авторегулированию режимов движения потоков рабочих сред и достижению ламинарного движения у них, которое обеспечивает наилучшие условия для контактного теплообмена. Общая поверхность контакта с окр жающей средой в предлагаемом теплообменнике в 272,5 раза меньше, чем у известных, что во столько же раз снижает теплопотери. Формула изобретения Теплообменник, содержгиций верти кальный корпус с нижней и верхней крышками, снабженными патрубками подвода и отвода рабочих сред, коаксиально размещенные внутри корпуса центральную и периферийную обечайки, установленные с зазором относительно крышек и соединенные одна с другой кольцевой перегородкой, расположенной над Йижней крышкой, при этом перегородка снабжена штуцером, а центральная обечайка - распределительной решеткой, подсоединенной к подводящему трубопроводу, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышения надежности при использовании агр ессивных сред, между обечайками установлена промежуточная обечайка с решеткой, выполненной в виде кольца, расположенного под верхней крышкой над кольцевым зазором между промежуточной и периферийной обечайками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 2870997, кл. 165-141, опублик. 1959. 2.Патент Франция 2162607, кл В 01 D 3/00, опублик. 1973.