Кожухотрубный теплообменник

 

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности. Цель изобретения - интенсификация теплообмена при использовании теплообменных труб гартмановского типа. Теплоноситель подается в раздающий коллектор 2, проходит пульсатор расхода и подводится к соплам теплообменных труб гартмановского типа. При выполнении пульсатора в виде вращающейся решетки создается пульсационный режим течения теплоносителя и эффективность тепловыделения в трубах 4 возрастает. При выполнении пульсатора в виде срезанных по образующим патрубков 6 на входе в трубы 4 возникают периодические вихри. Часть теплоносителя выводится из теплообменника через диафрагмы 7, камеру 8 сбора и отводящий штуцер 9. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 F 28 D 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4132146/24-06 4132151/24-06 (22) 30.06 ..86 (46) 30.01.90. Бюл У 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, Всесоюзный научно-исследовательский институт газовой промьппленности и Всесоюзный научноисследовательский институт нефтяного машиностроения (72) С.Г.Рогачев, В.И.Мешков, 10.А.Лаухин, Д.М.Бобров, Л.М.Челикиди, В.Л.Головачев, А.К.Головкин и Г.А.Дубинина (53) 621.565.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1111013, кл. F 28 D 7/16, 1983. (54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к тепло„„SU„„1539493 А1

2 обменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности. Цель изобретения — интенсификация теплообмена при использовании теплообменных -труб гартмановского типа. Теплоноситель подается в раздающий коллектор 2, проходит пульсатор расхода и подводится к соплам теплообменных труб гартмановского типа. При выполнении пульсатора в виде вращающейся решетки создается пульсационный режим те- чения теплоносителя и эффективность тепловыделения в трубах 4 возрастает.

При выполнении пульсатора в виде срезанных по образующим патрубков 6 на входе в трубы 4 возникают периодические вихри. Часть теплоносителя выводится из теплообменника через диафрагмы 7, камеру 8 сбора и отводящий штуцер 9. 2 s.ï. ф-лы, 6 ил, 1539493

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена при использовании теплообменных труб гартмановского типа.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый теплообменник с пульсатором расхода s виде вращающейся решетки; на фиг. 2 -,конечные участ1си теплообменных труб с камерой сбора; на фиг. 3 - теплообменник с пульсатором расхода в виде срезанных по образующим патрубков; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5узел раздающего коллектора; на фиг. 6 - патрубок пульсатора расхода с теплообменной трубой. 20

Теплообменник содержит кожух 1, раздающий и собирающий коллекторы

2 и 3 соответственно, подключенные к охваченному кожухом 1 пучку теплообменных труб 4 гартмановского типа, 25 и установленный в коллекторе 2 пуль-. сатор расхода,, который может быть вы-: полнен либо в виде вращающейся решетки 5 (фиг. 1), либо в виде срезанных по образующим патрубков 6 (фиг..3) расположенных срезанными участками поперечно потоку в коллекторе 2 и соосно соответствующей трубы 4, каждая иэ которых снабжена в конечном участке диафрагмой 7, и сообщен через последнюю и камеру 8 сбора с отводящим атуцером 9, снабженным вентилем 10. Вращающаяся решетка 5 пульсатора расхода уСтановлена между не.подвижными решетками 1 1 и 12 ° Каждый .из патрубков 6 пульсатора расхода может быть выполнен за одно целое с соответствующей теплообменной трубой 4.

Теплообменник работает следующим образом.

Газовый теплоноситель подается в раздающий коллектор 2, проходит пульсатор расхода (решетку 5 или патрубки 6) и поступает в теплообменные трубы 4 гартмановского типа. При течении в трубах 4 ras подвергается воздействию волн сжатия и разрежения, и за счет диссипации энергии в ударных волнах и трения потока о стенки труб 4 в газе вьдвляется тепло, которое через стенки труб 4 передается нагреваемому продукту, поступающему в межтрубное пространство кожуха 1. Охладившийся гаэ через коллектор 3 выводится из теплообменника.

В трубах 4 может выделяться значительное количество тепла, которое не успеет передаться за время пребывания нагреваемого продукта в теплообменнике, что приводит к перегреву самих труб 4, особенно их конечных участков. Для предотвращения процесса перегрева конечных участков труб 4 последние снабжены диафрагмами 7 и сообщены через последние и камеру 8 сбора с отводящим штуцером

9. Диафрагмы 7 в конечных участках труб 4 позволяют при необходимости отводить часть теплоносителя с из- . быточной температурой и, таким образом, трубы 4 могут работать также и в режиме обычного,теплообменника, а охлаждение газового теплбносителя интенсифицируется. Взаимодействие газового теплоносителя с пульсатором приводит к инициированию дополнительных волн сжатия. и разрежения, частота и амплитуда которых зависят от скорости теплоносителя и геометрических параметров пульсатора. При выполнении пульса, тора в виде вращающейся решетки 5 инициирование дополнительных волн создается эа счет пульсационного режима течения тепло- . носителя. При выполнении пульсатора в виде срезанных по образующим патрубков б инициирование дополнительных волн создается эа счет возникно«

l вения на входе s трубы 4 периодичес» ких вихрей при обтекании теплоносителем патрубков 6.

Формула изобретения

1. Кожухотрубный теплообменник, содержащий раздающий и собирающий коллекторы, подключенные к охваченному кожухом пучку теплообменных труб, и пульсатор расхода, установленный в раздающем коллекторе, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена при использовании теплообменньм труб гартмановского типа, конечные участки последних снабжены диафрагмами н сообщенной с ними камерой сбора с отводящим штуцером.

2. Теплообменник по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что пульсаторы расхода выполнены в виде сре5 153949 занных по образующим патрубков, каж- дый из кб горых соосно установлен на входе соответствующей теплообменной трубы и расположен срезанными участ- . ками поперечно потоку в коллекторе. (5

3 6

3. Теплообменник по п. 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что каждый из патрубков пульсатора расхода выполнен за одно целое с соответствующей теплообменной трубой.

Фиг. 2

1539493

А-А

Составитель В. Косенко

Редактор М.Келемеш Техред M.дидык

Корректор Н.Король

Заказ 206 Тираж 546 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Пагент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101