Многоходовой кожухотрубный теплообменник

 

МНОГОХОДОВОЙ КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий размещенный в кожухе пучок труб, укрепленных . в трубных решетках, образунлцих с крьшками входную, перепускные и выходную камеры, первая и последняя из которых снабжены впускным и выпускньы патрубками, о. тличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при снижении веса и габаритов теплообменника, одна из трубных решетсяк вместе с закрепленными в ней трубами повернута на 1СО относительно продельной оси кожуха, а. впускной и выпускной патрубки расположены на.одной оси. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„;SU„, 1145234 А

4ЮРP28D 7 08 н автавсноьы сеидивъатви

2 13 11

®va 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЪУЫТИЙ (21) 3576442 f24-06 (22) 11,04.83 (46) 15.03.85. Бюл. Â )0 (72) И.И.Скоблик, А.К.Ивонин, В.А.Чистополов; В.А.Терентьев и И.А. Быков (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени государственный институт по проектированию металлургических заводов и Всессозный научноисследовательский институт металпургической теплотехники (53) 66.045.1(088.8) (56) 1. Патент Англии Ф 1477839, кл. Р 4 8, онублик. 1975. . 2. Григорьев В.А.Краткий справочник по теплообменным аппаратам. М.-л., Госэнергоиздат, 1962, с. 92.

1 (54) (57) МНОГОХОДОВОЙ КОЖУХОТРУБНЬЙ

ТЕИЛООБМЕННИК, содержащий размещенный в кожухе пучок труб, укрепленных . в трубных решетках, образующих с крышками входную, перепускные и выходную камеры, первая и последняя из которых снабжены впускным и выпускньи патрубками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тенлообмена при снижении веса и габаритов теплообменника, одна из трубных решеток вместе с закрепленными в ней трубами повернута íà 1СО относительно продольной оси кожуха, а впускной и выпускной патрубки распо- @ ложены на.одной оси.

1 1145

Изобретение относится к теплоэнергетике, а точнее к рекуперативным теплообмеппым аппаратам.

Известия кожухотрубнь>е теплообменники, имеющие входной и выходной коллекторы. между которыми расположен пучок пзогну труб 1 з.

Такой теплообме>гник характеризуется высоким гидравлическим сопротивлением. 10

Известны также мпогоходовые кожухо тру бны е те 9ло о бмен, с оде ржащие размещенный в кожухе пучок труб, укрепленных 13 трубных решетках, образующих с крьпнками входную, перепускные и выходную камеры. Входная камера и11Ре т в пускнои ф а выходная В ыпускнаи патрубки (2 ).

В известном теплообменнике для повышения скooociè д>зижения теплоноси- 2О теля и .Ieêò,>óáèo>I прострапстге используются !1ереl" 01>одки, Однако наличие перегорацак удорожает конструкцию и повышает вес теплообменнпка, .25

Кроме того, установка перегороцок не обеспечивает равномерного распределения потока па сечению теплообмен3 ника, так как у краев трубных решеток остается часть поверхности, не заполненная трубами. В этой зоне образуются каналы с меньшим сопротивлением, чем между трубами, а это дает возможность потоку пройти мимо трубного пучка, что отрицательно сказывается на эксплуатационной надежности тепло-35 обме>пп1ка, особенно при использовании теплоносителей с большой разницей температур.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена при снижении веса и габа- ф) ритов теплообменника.

Цель достигается тем, что в многоходовом кажухотрубном теплообменнике, содержащем размещенный в кожухе пучок труб, укрепленных в трубных ре45 шетках, образующих с крышками входную, иерепускиые и вь7ходную камеры, первая 11 последняя из которых снабжены впускным и выпускным патрубками, одна из трубных решеток вместе с закрепленными в ней трубами повернута на 180 относительно продольной оси кбжуха, а впускной и выпускной патрубки расположены на однои аси.

При повороте одной из трубных ре- 55 щеток совместно с трубным пучком на 180О трубы трубного пучка располагаются таким О61>азам, при котором

234 2 началo труб, соединенных с входной камерой для среды трубного пространства, и конец труб, соединенных с выходной камерой, расположены в верхней части трубных решеток. При такдм расположении трубного пучка обеспечивается сложный перекрестный противоток теплоносителей, а также температурная компенсация за счет кривизны труб. При закрученном трубном пучке создается дополнительная турбулизация потока и увеличивается скорость движения потока теплоносителей без применения дополнительных устройств, например перегородок, обеспечивается равномерное распределение межтрубной среды по поверхности трубного пучка. Все это повышает коэффициент теплопередачи при одновременном снижении веса теплообменника. При скручивании трубного пучка уменьшается расстояние между трубными решетками, т.е, уменьшаются габариты теплообменника.

Ца фиг. 1 схематически изображен кожухотрубныи теплообменник, разрез, на фиг. 2 — трубная решетка теплообменпика, Теплообменник содержит кожух с впускным патрубком 2 и выпускным патрубком 3 для среды трубного пространства, входным каналом 4 и выходным каналом Б для среды межтрубного пространства, грубные решетки 6 и 7, в которых закреплены концы трубного пучка 8. Между трубными решетками 6 и 7 и крышками 9 и 10 ! кожуха 1 расположены горизонтальные перегородки 11, образующие. входную камеру 12, выходную камеру 13 и ïål>åпускные камеры 14 и t5. Трубные решетки жестко закреплены в кожухе 1 посредствам сварки.

Каждая горизонтальная перегородка 11 привареча к соответствующим крышкам 9 и 10, стенкам кожуха 1 и к трубным решеткам 6 и 7.

Сборка теплообменника производится следующим образом.

Трубный пучок 8 закрепляется в трубных решетках 6 и 7, затем одну из трубных решеток, например 7, разворачивают совместно.с трубньм пучком 8 на 180

Теплообменник работает следующим образом.

Охлаждаемый. тепланоситель падается по патрубку 2 через камеру 12 в трубный пучок 8. Из трубного пучка 8

Составитель Ю.Мартинчик

Техред С.йовжий Корректор А.Обручар

Редактор А. Гулько

Заказ 1158/31 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", i .Óæãoðoä, ул.Проектная,.4

3 1145 поток теплоносителя поступает в камеру 15, иэ нее снова по трубному пучку 8 в камеру 14, затем в камеру 13 и через выпускной атрубок 3 выводится из теплообменника. Одновременно в межтрубное пространство через входной канал 4 подается охлажданяций теплоноситель, например вода, охлаждает первый теплоноситель и отводится через выходной канал 5.

При прохождении теплоносителей .как по трубному пучку 8, так и по межтрубному пространству в зоне закрутки труб создаются вихри, что увеличивает скорость движения теплоносите- 5 лей и интенсивность теплообмена.

Таким образом, в предлагаемом теплообменнике обеспечивается слож?34 4 ный перекрестный противоток теплоносителей и температурная компенсация.

Обеспечивается дополнительная турбулизация потока, увеличивается скорость движения теплоносителей и равномерное распределение теплоносителя в межтрубном пространстве по поверхности трубного пучка. Все это повыпает коэффициент теплопередачи в 4—

11 раз. Одновременно снижается вес теплообменника на 50Х Уменьшается расстояние между трубными решетками за ачет скручивания труб, что повышает компактность конструкции. Кроме того,,повьппается .«ксплуатационная надежность при использовании теплоносителей с большой разницей температур.