Кожухотрубный теплообменник
Использование: для охлаждения агрессивных сред в химическом производстве при использовании графитовой теплообменной аппаратуры. Сущность изобретения: в межтрубном пространстве кожухотрубного теплообменника расположена перегородка. Она выполнена в виде набора сегментных участков. Последние расположены под углом к продольной оси теплообменника. Они образуют конфузорно-диффузорные каналы. Смежные участки смещены друг относительно друга на угол, равный 20 - 60 град. 3 ил.
Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для охлаждения агрессивных сред при производстве кислот, а также в других отраслях промышленности, использующих графитовую теплообменную аппаратуру.
Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий пучок труб и направляющие перегородки, заключенные в общий корпус, к которому подсоединены подводящий и отводящий патрубки [1] . Недостатками устройства являются значительные потери давления при огибании теплоносителем перегородок и вследствие этого большие энергозатраты на прокачивание охлаждающей среды. Известна конструкция теплообменника, выбранного в качестве прототипа, содержащего концентрично размещенные наружную и внутренние обечайки с пучком труб между ними, винтовую перегородку, расположенную в межтрубном пространстве, а также крышки с подводящими и отводящими патрубками охлаждаемой среды и патрубки ввода и вывода охлаждаемого газа [2] . Недостатком конструкции теплообменника является низкая интенсивность теплообмена, обусловленная наличием застойных зон в подвинтовом объеме межтрубного пространства, кроме того данное техническое решение невозможно реализовать при использовании графитового конструкционного материала. Цель изобретения - интенсификация теплообменника. Поставленная цель достигается тем, что в межтрубном пространстве сегментные перегородки расположены под углом к продольной оси аппарата таким образом, что образуют по ходу движения среды последовательно чередующиеся конфузорно-диффузорные каналы, причем каждая последующая перегородка смещена относительно предыдущей на угол = 40-60о, обеспечивающий винтообразное течение теплоносителя. Отличительная особенность предлагаемой конструкции состоит в том, что смещенные относительно друг-друга на угол = 40-60о сегментные перегородки, позволяют обеспечить турбулизацию потока в межтрубном пространстве и улучшение теплообмена за счет вихревого эффекта, а также уменьшить гидpавлическое сопротивление за счет более плавного изменения направления потока. Расположение поименованных выше перегородок под углом к продольной оси аппарата обеспечивает градиентное течение и улучшение теплообмена за счет подсоса среды из центральной части потока на периферию и вдува ее в центральную часть, что не позволяет образовываться застойным зонам. На фиг. 1 изображен кожухотрубчатый теплообменник, общий вид; на фиг. 1б - изометрическое изображение перегородок в межтрубном пространстве теплообменника; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Теплообменник содержит кожух 1, сегментные перегородки 2, 3, 4, содержащие отверстия 5 для прохода трубного пучка, патрубки 6 для подвода теплоносителя, патрубок 7 для его отвода. Теплообменник работает следующим образом. Теплоноситель по подводящему патрубку 6 поступает в межтрубное пространство теплообменника. Вследствие винтового течения теплоносителя, имеет место вихревой эффект, обеспечивающий перераспределение тепловой энергии в потоке теплоносителя, а именно к центральной части, периферийные слои изменяют свое направление за счет градиентов давления и скорости, возникающих в диффузорно-конфузорных каналах и дополнительно турбулизируют поток. Экономический эффект от использования предлагаемого теплообменника получают за счет интенсификации теплообмена и уменьшения затрат энергии на прокачку теплоносителя в межтрубном пространстве. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 462057, кл. F 28 D 7/16, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР N 198361, кл. F 28 D 7/16, 1967.Формула изобретения
КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий размещенную в межтрубном пространстве с образованием зигзагообразных каналов перегородку, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена в межтрубном пространстве и уменьшения гидравлического сопротивления, перегородка выполнена в виде набора установленных последовательно друг за другом сегментных участков, расположенных под углом к продольной оси теплообменника с образованием конфузорно-диффузорных каналов, причем смежные участки смещены один относительно другого на угол 20 . . . 60o.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Кожухотрубный теплообменник // 1815570
Теплообменник // 1802291
Теплообменный аппарат // 1770720
Кожухотрубный теплообменник // 1765672
Кожухотрубный теплообменник // 1763844
Кожухотрубный теплообменник // 1763842
Теплообменный аппарат // 1749686
Теплообменник и способ его изготовления // 1744408
Изобретение относится к теплоэнергетическому машиностроению и используется , в частности, для подогрева питательной воды на электростанциях
Теплообменный аппарат // 1721428
Изобретение относится к тешюобменной технике, в частности к теплообменным аппаратам с псевдоожижением, и может быть использовано в энергетической и химической промышленности
Изобретение относится к теплотехнике
Теплообменник // 2157960
Теплообменник // 2177593
Изобретение относится к области теплообменных аппаратов и предназначено в основном для газификации криогенного топлива в авиационных газотурбинных двигателях (АГТД)
Теплообменник // 2179290
Кожухотрубный теплообменник // 2182300
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах горячего водоснабжения и отопления
Воздухоподогреватель // 2187772
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению для подогрева воздуха уходящими газами котельных установок, и может быть использовано в системах воздушного отопления, приточной вентиляции, кондиционирования воздуха, печных агрегатах промышленности, транспорта и стационарных объектов
Секция трубчатого теплообменника // 2210045
Изобретение относится к теплообменным аппаратам, а именно к секциям трубчатых теплообменников, и может быть использовано при создании воздухо-воздушных теплообменников двухконтурных турбореактивных двигателей
Поверхностный теплообменник // 2215253
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в химической и энергетической промышленности
Кожухотрубный теплообменник (варианты) // 2215961