Кожухотрубный теплообменник

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s F 28 D 7/00, F 28 F 9/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710540/06 (22) 30.03.89 (46) 30.10.91. Бюл. М 40 (71) Среднеазиатский филиал Всес<нозного научно-исследовательского, конструкторского и технологического института гидромашиностроения (72) Я.С,Теплицкий, Л,И,Слепой, А.Д.(Цетинин, О.А.Вартеванян и Г.С.Полищук (53) 621.565,94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 848949, кл. F 28 D 7/00, 1979, (54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в различных отИзобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

На фиг,1 изображен фрагмент перегородки с трубами; на фиг.2 — фрагмент перегородки с дополнительными отверстиями; на фиг.3 — фрагмент пары перегородок с направляющими конусами; на фиг.4- разрез

А-А на фиг.3; на фиг.5 — разрез Б-Б на фиг.4.

Кожухотрубный теплообменник содержит размещенные в межтрубном пространстве и перекрывающие проходное сечение кожуха поперечные перегородки 1 с отбортовками отверстий 2 под трубы 3 в виде сопл

4, в которых трубы установлены в зазором, образуя кольцевые каналы 5. При этом стенки сопл 4 наклонены к трубам 3 под углома, равным 20 — 80 в зависимости от вязкости

„„5IJ „„1688096 А1 раслях промышленности. Интенсификация теплообмена обеспечивается выполнением отбортовок отверстий 2 под трубы 3 поперечных перегородок 1 в виде сопл с углом наклона стенок последних к трубам, равным

20 — 80 в зависимости от вязкости межтрубной среды, а также выполнением по меньшей мере в части перегородок 1 дополнительных отверстий 6, равноудаленных от соседних отверстий 2 и снабженных отбортовками, например, в виде сопл 7. При этом на каждой второй перегородке 1 напротив дополнительных отверстий 6 предыдущей перегородки 1 могут быть размещены направляющие конуса 8. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. межтрубной среды — чем выше вязкость, тем меньше угол а. По меньшей мере часть перегородок 1 может быть выполнена с дополнительными отверстиями 6, центры которых равноудалены от центров соседних отверстий 2 под трубы 3, причем дополнительные отверстия 6 также могут быть выполнены с отбортовками, например, в виде сопл 7. Соседние перегородки 1 установлены одна относительно другой на расстоянии, определяемом из соотношения (= 5 — 10(D-d), где (— расстояние между перегородками;

D — внутренний диаметр выходного отверстия сопла 4; d — наружный диаметр трубы

3., Каждая вторая по ходу межтрубной среды перегородка 1 может быть снабжена направляющими конусами 8, соосными с соплами 7 дополнительных отверстий 6 предыдущей перегородки 1 и направленными вершинами к этим соплам, i688096

Теплообменник работает следующим образом, Межтрубная среда омывает труоы 3, проходя через кольцевые каналы 5 между трубами 3 и соплами 4, при этом и роисходит резкое увеличение скорости потока в тонком слое, прилегающем к поверхности труб

3, что интенсифицирует теплообмен, Изменяя угол а наклона стенок сопл 4 к трубам 3 в пределах от 20 до 80О, можно обеспечить эффективный теплообмен для рабочих сред любой вязкости. Дополнительные отверстия 6 с соплами 7 снижаю гидравлическое сопротивление потоку среды и одновременно способствуют ее перемешиванию за счет образования струй с повышенной скороcTblG, затопленных в потоке, что вызывает инжекционный подсос среды из застойных зон в область основных и дополнительных струй, образование вторичной циркуляции и, следовательно, дополнительную интенсификацию теплообмена. Расстояние между перегородками 1 выбирается равным длине затопленной струи в указанных пределах. При снабжении каждой второй по ходу среды перегородки 1 направляющими конусами 8 обеспечивается перемешивание межтрубной среды и изменение направления потоков, истекающих из сопл 7 предыдущей перегородки 1, что вносит дополнительный эффект в интенсификацию теплообмена.

Формула изобретения

1. Кожухотрубный теплообменник, содержащий размещенные в межтрубном пространстве и перекрываю цие проходное сечение кожуха поперечные перегородки с отбортовками отверстий под трубы в виде сопл, в которых трубы установлены с зазо5 ром,отличаю щийсятем,что,с целью интенсификации теплообмена, отбортовки отверстий в перегородках выполнены с углом наклона стенок сопл к трубам, равным

20 — 80О.

10 2. Теплообменник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления, по меньшей мере часть перегородок выполнена с дополнительными отверстиями, центры которых

15 равноудалены от центров соседних отверстий под трубы.

3. Теплообменник по пп.1 и 2, о т л ич а .о шийся тем, что дополнительные отверстия в перегородках выполнены с от бортовками, например, в виде сопл.

4. Теплообменник по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что соседние перегородки установлены относительно друг друга на расстоянии, определяемом из соотношения

25 = 5-10 (D-(1), где I — расстояние между перегородками;

D — внутренний диаметр выходного отверстия сопла;

d — наружный диаметр трубы.

30 5. Теплообменник по пп.1, 3, 4, о т л ич а ю шийся тем, что каждая вторая перегородка снабжена направляющими конусами, соосными с соплами дополнительных отверстий предыдущей перегородки и

35 направленными вершинами к этим соплам, 1б8809б

1688096

Составитель Л. Баскакова

Техред М.Моргентал Корректор M. Демчик

Редактор 3, Ходакова

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

Заказ 3702 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,:К-35, Раушская наб., 4/5