Кожухотрубный теплообменник

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено в кожухотрубных теплообменниках. В кожухотрубном теплообменнике, содержащем соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках, и коллекторные камеры трубной и межтрубной сред с перегородками, образующими пространственные соединения между секциями и задающими направления течения сред в них, коллекторные камеры трубной и межтрубной сред содержат участки, в которых перегородки установлены после каждых двух или более входов сред в секции, образуя последовательно соединенные группы, соответственно, двух и более секций с параллельным движением сред в каждой группе, при этом в коллекторной камере трубной среды может быть установлена дополнительная перегородка перед входами среды в секции одной из групп с параллельным движением среды. Технический результат - повышение эффективности использования тепловой энергии первичного источника за счет уменьшения гидравлических потерь. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к разработке и проектированию теплообменных аппаратов и может быть использовано в промышленной теплоэнергетике, химической, пищевой и других областях промышленности.

Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках (Патент РФ №2011945, МКИ F28D 7/16, заявл. 16.0692, опубл. 30.04.94). В этом теплообменнике достигается повышенная производительность в меньшем объеме за счет более плотной компоновки секций, однако использование специальных коллекторов трубной и межтрубной сред значительно утяжеляет и усложняет его конструкцию.

Наиболее близким по технической сущности является кожухотрубный теплообменник, содержащий соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках, и коллекторные камеры трубной и межтрубной сред с перегородками, образующими пространственные соединения между секциями и задающими направления течения сред в них (Патент РФ №2133004, МКИ F28D 7/00, заявл. 29.08.96, опубл. 10.07.99). Данное техническое решение позволяет создать относительно компактную конструкцию и увеличить эффективность использования поверхности нагрева теплоносителя за счет применения единых коллекторных камер вместо промежуточных подводящих и отводящих соединительных патрубков. В то же время в этом теплообменнике перегородки в коллекторных камерах задают обычное направление движения сред, т.е. среды последовательно проходят через каждую смежную секцию. Такое движение ограничивает возможности регулирования и оптимизации по заданному критерию соотношений параметров теплопередачи и гидравлических характеристик потоков.

Изобретение решает задачу получения дополнительных возможностей повышения эффективности использования тепловой энергии первичного источника за счет возможности уменьшения гидравлических потерь.

Сущность изобретения заключается в том, в кожухотрубном теплообменнике, содержащем соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках, и коллекторные камеры трубной и межтрубной сред с перегородками, образующими пространственные соединения между секциями и задающими направления течения сред в них, коллекторные камеры трубной и межтрубной сред содержат участки, в которых перегородки установлены после каждых двух или более входов сред в секции, образуя последовательно соединенные группы, соответственно, двух и более секций с параллельным движением сред в каждой группе.

Для специальных вариантов схем теплообмена может быть установлена дополнительная перегородка перед входами среды в секции одной из групп с параллельным движением среды.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 представлена общий пример схемы теплообменника с группами секций, на фиг.2 - вариант схемы теплообменника для определенной задачи теплообмена.

Кожухотрубный теплообменник содержит идентичные теплообменные секции 1-7 (Фиг.1), каждая из которых включает пучок труб 8, размещенных в кожухе 9 и закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках 10. Секции с противоположных торцов соединены с коллекторной камерой 11 трубной среды, имеющим входной фланец 12. Коллекторная камера трубной среды содержит перегородки 13-16. Линией 17 со стрелками показаны направления движения трубной среды. Перегородка 13 установлена после входа среды в секцию 1, перегородка 14 установлена после входов среды секций 2, 3, 4, перегородка 15 установлена после входов среды в секции 5,6, перегородка 16 - после входа среды в секцию 7. Такое расположение перегородок образует удлиненные участки коллекторной камеры 11 трубной сред и задает последовательное соединение групп секций: первая группа состоит из одной секции 1 (аналогично прототипу), вторая группа - из трех секций 2, 3, 4, третья группа - из двух секций 5, 6, четвертая группа - из одной секции 7. В группах с числом секций, равным двум и более реализуется параллельное движение среды с меньшим гидравлическим сопротивлением. Таким же образом можно построить различное сочетание групп с различным числом секций в каждой группе. Положение перегородок в коллекторной камере межтрубной среды (на чертеже для простоты не показана) соответствует расположению перегородок в коллекторной камере 11 трубной среды и обеспечивает обычный противоток двух сред в каждой секции теплообменника. В коллекторной камере 11 трубной среды (Фиг.2) может быть установлена дополнительная перегородка 18, разделяющая по существу эту камеру на два отдельных контура. Первый контур со входным фланцем 12 получает выходной фланец 19, а второй контур получает дополнительный входной фланец 20 и дополнительный выходной фланец 21. При этом контур межтрубной среды остается неразрывным, как показано тонкими линиями 22 на Фиг.2.

Таким образом, используя наборы из групп идентичных секций, образуемые путем размещения унифицированных перегородок в определенных местах по длине коллекторных камер, теплообменник может содержать по межтрубной среде один общий поток, а по другой трубной среде несколько разных не связанных между собой потоков. Для реализации такой схемы теплообмена в известных теплообменниках необходимо либо использовать несколько стандартных теплообменников, объединив их в общую схему, либо специально создавать нестандартный теплообменник, применимый только для одной конкретной схемы распределения потоков сред. В любом случае, эффективность продукции снижается.

В предложенном решении возможно с наименьшими затратами на разработку и изготовление в одном теплообменнике объединить, например, функции отопления и двухступенчатого горячего водоснабжения, тогда как на практике используют для этого три разных теплообменника. В результате достигается экономия объема помещения за счет компактности системы в целом.

1. Кожухотрубный теплообменник, содержащий соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках, и коллекторные камеры трубной и межтрубной сред с перегородками, образующими пространственные соединения между секциями и задающими направления течения сред в них, отличающийся тем, что коллекторные камеры трубной и межтрубной сред содержат участки, в которых перегородки установлены после каждых двух или более входов сред в секции, образуя последовательно соединенные группы, соответственно, двух и более секций с параллельным движением сред в каждой группе.

2. Кожухотрубный теплообменник по п.1, отличающийся тем, что в коллекторной камере трубной среды установлена дополнительная перегородка перед входами среды в секции одной из групп с параллельным движением среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям для снижения давления газа в газопроводе. .

Дроссель // 2428644
Изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в качестве дросселирующего устройства U-образного трубного пучка теплообменника ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменным аппаратам, и может использоваться в различных трубчатых теплообменных аппаратах промышленности, энергетики, жилищного хозяйства, электроподогревателях, а также в различных теплообменных поверхностях, где используется оребрение.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве устройства для интенсификации теплообмена в теплообменном трубном пучке теплообменника ядерной энергетической установки.

Изобретение относится к холодильному оборудованию. .

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической, газовой, металлургической, химической и пищевой отраслях промышленности.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах кожухотрубного типа для улучшения теплопередачи. .

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, а именно к устройствам для обеспечения направленного движения теплоносителя, и может быть использовано в энергетической промышленности в качестве ограничителя байпасных перетечек теплоносителя между трубным пучком и кожухом теплообменника, а также организации равномерного обтекания теплоносителем трубного пучка.

Изобретение относится к теплообменникам преимущественно погружного типа. .

Изобретение относится к области теплообмена, а именно к устройствам для обеспечения направленного движения теплоносителей, и может быть использовано, в частности, в компактных кожухотрубных теплообменниках, применяемых на летательных аппаратах.

Изобретение относится к технологии изготовления элементов системы отопления жилых и других зданий, в частности к способу изготовления теплообменника металлического системы отопления помещения, и может быть использовано при изготовлении элементов системы отопления помещения.

Изобретение относится к конструкции элементов системы отопления жилых и других зданий, в частности, к теплообменнику металлическому системы отопления помещения и может быть использовано при изготовлении системы отопления помещения.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в теплообменниках, содержащих торцевые структуры. .

Изобретение относится к теплообменной технике. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении охладителей синтетического газа. .

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано в химической, радиохимической и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области обработки горячих топочных газов с целью рекуперации теплоты и конденсированных веществ, содержащихся в этих газах. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено в теплообменных системах и непосредственно в осевых теплообменниках. .

Изобретение относится к вихревым аппаратам и может применяться для получения холода и тепла и очистки газовых смесей от конденсирующихся примесей. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении трубчатых теплообменников. Трубчатый теплообменник для теплообмена между двумя текучими средами содержит корпус (2), внутри которого между входной и выходной камерами (5, 6) проходит одна или несколько труб (8) для первой текучей среды. Указанные трубы проходят сквозь отверстия (13) в направляющих перегородках (11), зафиксированных на некотором расстоянии друг от друга с помощью одного или нескольких средств крепления. Средство крепления представляет собой профиль (14), зафиксированный путем защелкивания в одной или нескольких выемках (19), образованных на соответствующих направляющих перегородках (11). Согласно изобретению указанный профиль имеет V-образную форму, а выемка (19) - V-образную форму с выступами (23) на двух своих противоположных кромках (22), так что V-образный профиль (14) защелкивается, заходя за эти выступы. Технический результат - упрощение и снижение стоимости изготовления и монтажа теплообменников. 2 н. и 6 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено в кожухотрубных теплообменниках. В кожухотрубном теплообменнике, содержащем соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках, и коллекторные камеры трубной и межтрубной сред с перегородками, образующими пространственные соединения между секциями и задающими направления течения сред в них, коллекторные камеры трубной и межтрубной сред содержат участки, в которых перегородки установлены после каждых двух или более входов сред в секции, образуя последовательно соединенные группы, соответственно, двух и более секций с параллельным движением сред в каждой группе, при этом в коллекторной камере трубной среды может быть установлена дополнительная перегородка перед входами среды в секции одной из групп с параллельным движением среды. Технический результат - повышение эффективности использования тепловой энергии первичного источника за счет уменьшения гидравлических потерь. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх