"теплообменник типа "труба в трубе"

 

Использование: в теплообменных аппаратах . Сущность изобретения: отверстия 7 для одного из теплоносителей выполнены во внутренней трубе 2 по винтовой линии в местах, граничащих с винтовым каналом 5, причем отверстия 7 выполнены одинаковым сечениеми и с переменным шагом, постепенно уменьшающимся к концу теплообменника , а внутренняя труба 2 имеет герметичную заглушку 12 в конце теплообменника . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1733894 А1 (19) ((() (si)s F 28 D 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843120/06 (22) 27,06.90 (46) 15.05,92. Бюл, ¹ 18 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) А. П. Цепелев и В. В. Желдак (53) 621,565.58(088,8) (56) Патент Франции N 1419553, кл. F 28 0 7/10 опублик. 1965.

Заявка РСТ 082/00343, кл, F 28 F 1/00, опублик, 1982, (54) ТЕПЛООБМЕННИК ТИПА "ТРУБА В

ТРУБЕ" (57) Использование: в теплообменных аппаратах. Сущность изобретения: отверстия 7 для одного из теплоносителей выполнены во внутренней трубе 2 по винтовой линии в местах, граничащих с винтовым каналом 5, причем отверстия 7 выполнены одинаковым сечениеми и с переменным шагом, постепенно уменьшающимся к концу теплообменника, а внутренняя труба 2 имеет герметичную заглушку 12 в конце теплообменника; 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1733894

10

20

45

55

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в системах теплоснабжения с жидкими теплоносителями.

Известны теплообменники, в которых движение теплоносителя осуществляется спиралеобразно в цилиндрической поверхности по винтовой линии двойным потоком.

Недостатком теплообменника является невысокая интенсивность теплообмена, так как теплообмен осуществляется только за счет разности температур теплоносителей, протекающих вдоль винтовых перегородок.

Наиболее близким к предлагаемому является теплообменник для текучих сред, между внутренней и наружной трубой которого предусмотрены две спиральные перегородки, образующие два спиральных канала, причем в конце корпуса перегород.ки оканчиваются на расстоянии от корпуса так, что спиральные каналы соединяются между собой, Недостатком данногс теплообменника является невысокая интенсивность теплообмена из-за недостаточной турбулизации потоков теплоносителей, движущихся вдоль каналов с гладкими стенками.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике типа "труба в трубе", содержащем двухзаходные спиральные ленточные перегородки, примыкающие к внутренней и наружной трубам с образованием противоточных каналов для теплоносителей, а также патрубки подвода и отвода теплоносителей, сообщенные с соответствующими каналами, внутренняя труба снабжена с одного торца заглушкой, а с противоположного торца сообщена с патрубком подвода одного из теплоносителей, причем на боковой поверхности внутренней трубы выполнены отверстия, расположенные по винтовой линии и сообщающие ее полость с одним из каналов теплоносителя, причем отверстия внутренней трубы имеют одинаковое сечение и расположены с переменным шагом, уменьшающимся в направлении заглушенного торца трубы.

На чертеже схематично показан предлагаемый теплообменник, Теплообменник включает двухзаходные спиральные ленточные перегородки 1, примыкающие к внутренней 2 и наружной 3 трубе с образованием противоточных каналов 4 и 5, а также патрубки 6 и 7 соответственно для подвода и отвода нагреваемого теплоносителя и патрубки 8 и

9 соответственно для подвода и отвода греющего теплоносителя, сообщенные с соответствующими каналами 4 и 5, Внутренняя труба 2 снабжена с одного торца заглушкой

10, а с противоположного торца сообщена с патрубком 6 подвода нагреваемого теплоносителя. На боковой поверхности внутренней трубы 1 с переменным шагом, уменьшающимся к торцу внутренней трубы

2, снабженному заглушкой 10, в местах, граничащих с винтовым каналом 5, выполнены отверстия 11 одинакового сечения, сообщающие полость внутренней трубы 2 с винтовым каналом 5, Теплообменник работает следующим образом, Греющий теплоноситель через патрубок 8 поступает в теплообменник и движется, охлаждаясь, в канале 4, отдавая тепло нагреваемому теплоносителю через стенку трубы 2 и поверхность спиральных ребер 1, Через патрубок 9 греющий теплоноситель отводится из теплообменника, Нагреваемый теплоноситель через патрубок 6 поступает в теплообменник и движется, нагреваясь, во внутренней трубе 2 до заглушки 10. При этом нагреваемый теплоноситель через отверстия 11 во внутренней трубе 2 постепенно перетекает в винтовой канал 5 и движется в обратном направлении по спирали внутри винтового канала 5, и через патрубок 7 отводится из теплообменника, Температура нагреваемого теплоносителя повышается за счет теплообмена через стенку трубы 2, а также через поверхность спиральных ребер 1. При перетоке нагреваемого теплоносителя из внутренней трубы 2 в винтовой канал 5 происходит дополнительная турбулизация потока теплоносителя и разрушение вязкого подслоя этого потока, что позволяет интенсифицировать теплообмен. Выполнение отверстий

11 одинаковго сечения, но с переменным шагом, уменьшающимся к концу теплообменника, позволяет при постепенном уменьшении располагаемого перепада давлений нагреваемого теплоносителя между внутренней трубой 2 и винтовым каналом 5 установить постоянный суммарный расход перетекающего теплоносителя в каждом витке канала 5, что позволяет стабилизировать гидравлический режим работы теплообменника.

Таким образом, наличие отверстий во внутренней трубе теплообменника в местах разграничения потоков нагреваемого теплоносителя позволяет получить дополнительный положительный эффект, заключающийся в интенсификации теплообмена, благодаря чему повышается эффективность использования поверхности теплообмена.

При этом достигается экономический эф1733894 фект за счет зкономии металла, идущего на сооружение теплообменника, на единицу теплоты, 20

30

40

50

Составитель О.Акимова

Редактор Ю.Середа Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 1660 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

1. Теплообменник типа "труба в трубе", содержащий двухзаходные спиральные ленточные перегородки, примыкающие к внутренней и наружной трубам с образованием противоположных каналов для теплоносителей, а также патрубки подвода и отвода теплоносителей, сообщенные с соответствующими каналами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, внутренняя труба снабжена с одного торца заглушкой, а с противоположного торца сообщена с патрубком подвода одного из теплоносителей, причем на боковой повер5 хности внутренней трубы выполнены отверстия, расположенные по винтовой линии и сообщающие ее полость с одним из каналов теплоносителя, 2, Теплообменник по и, 1, о т л и ч а ю10 шийся тем, что отверстия внутренней трубы имеют одинаковое сечение и расположены с переменным шагом, уменьшающимся в направлении заглушенного торца трубы.