Теплообменник типа "труба в трубе

 

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в криогенной технике. Целью изобретения является интенсификация теплообмена. Теплообменник содержит внутреннюю 1 и наружную 4 трубы, расположенную во внутренней трубе 1 проницаемую матрицу 7 из пористого материала и теплопроводные элементы в кольцевом зазоре 8, выполненные в виде высокотемпературных тепловых труб 9. Матрица 7 снабжена контактирующими с ней радиальными низкотемпературными тепловыми трубами 10, введенными концами в полость высокотемпературных тепловых труб 9. По кольцевому зазору 8 между наружной трубой 4 и внутренней трубой 1 циркулирует горячий газ, который передает тепло во внутреннюю трубу 1 через ее стенку и по матрице 7 с помощью тепловых труб 9,10. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

KK063i

1ИИБ1й - : "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4403312/24-06 (22) 04.04.88 (46) 23.12.90. Бюл. № 47 (71) Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева (72) В. К. Щукин, Ю. Ф. Гортышов, Г. Б. Муравьев, А. П. Шабернев и А. П. Кузьмин (53) 621.565.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 731256, кл. F 28 D 7/10, 1978. (54) ТЕПЛООБМЕННИК ТИПА «ТРУБА В

ТРУБЕ» (57) Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в криогенной технике. Целью изобретения явля„„Я0„„1615531 А 1 (51) 5 F 28 D 7/!0

2 ется интенсификация теплообмена. Теплообменник содержит внутреннюю и наружную 4 трубы, расположенную во внутренней трубе проницаемую матрицу 7 из пористого материала и теплопроводные элементы в кольцевом зазоре 8, выполненные в виде высокотемпературных тепловых труб 9. Матрица 7 снабжена контактирующими с ней радиальными низкотемпературными тепловыми трубами 10, введенными концами в полость высокотемпературных тепловых труб 9.

По кольцевому зазору 8 между наружной трубой 4 и внутренней трубой 1 циркулирует горячий газ, который передает тепло во внутреннюю трубу 1 через ее стенку и по матрице 7 с помогцью тепловых труб 9 и 10. 2 ил.

1615531

Формула изобретения

Фиа!

Составитель В. Косенко

Редактор И. Шмакова Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 3979 Тираж 551 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в криогенной технике.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый теплообменник; на фиг. 2 — сечение

А — А на фиг. I.

Теплообменник содержит внутреннюю трубу с патрубками 2 и 3 ввода и вывода соответственно, наружную трубу 4 с патрубками 5 и 6 ввода и вывода соответственно, расположенную во внутренней трубе 1 проницаемую матрицу 7 из пористого материала и теплопроводные элементы в кольцевом зазоре 8, выполненные в виде высокотемпературных тепловых труб 9. Матрица 7 снабжена контактирующими с ней радиальными низкотемпературными тепловыми трубами 10, введенными концами в полость высокотемпературных тепловых труб 9. Матрица 7 установлена на расстоянии (20 — 40) d, где d— диаметр внутренней трубы. Эффективность матрицы 7 определяется выпадением жидкости на ее поверхность, которое в свою очередь зависит от степени затенения сечения.

Степень затенения сечения F зависит от пористости а и отношения длины проницаемой матрицы E к диаметру пор г1„и может быть определена по формуле F=l — е . Наибольшая эффективность матрицы при F=l, однако при этом необосновано возрастает ее длина. На практике достаточно Р=0 95, в этом случае при в=0,75 — 0,95 3= (10:50) d„. Применение матрицы высокой пористости обусловлено необходимостью минимального гидравлического сопротивления.

Теплообменник работает следующим образом.

По кольцевому зазору 8 между наружной 4 и внутренней 1 трубами циркулирует горячий газ, который передает тепло во внутреннюю трубу 1, куда подается через патрубок 2 жидкий криоагент. Передача тепла осуществляется теплопроводностью через стенку внутренней трубы 1, по матрице 7 и с помощью тепловых труб 9 и 10. Горячий газ нагревает внешнюю стенку высокотемпературной тепловой трубы 9, в зоне испарения которой происходит испарение, например, ртути, которая конденсируется внутри высокотемпературной тепловой трубы 9 на внеш15 ней стенке низкотемпературной тепловой трубы 10 и отдает тепло. В низкотемпературной тепловой трубе 10 происходит испарение, например, аммиака, который конденсируется в зоне, расположенной внутри проницаемой матрицы 7, которой передается перенесенное тепло. Во внутренней трубе образуется пар, который удаляется через патрубок 3.

2 Теплообменник типа «труба в трубе», содержащий расположенную во внутренней трубе проницаемую матрицу и радиальные теплопроводные элементы в кольцевом зазоре между трубами, отличающийся тем, что, с целью. интенсификации теплообмена, тепло30 проводные элементы выполнены в виде высокотемпературных тепловых труб, а матрица выполнена из пористого материала и снабжена контактирующими с ней радиальными низкотемпературными тепловыми трубами, введенными концами в полость высокотемпературных тепловых труб.