Кожухотрубный теплообменник

 

(i i! 769284

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ргспублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.04.78 (21) 2603042/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.з

F 28D 7/00

Государственный комитет (53) УДК 536.27 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

И. Т. Эльперин, В. Д. Михайлик и Д. С. Слижук !

Белорусское отделение Всесоюзного государственного научноисследовательского и проектно-конструкторского института -:;:;:, " : 7 - ": ". энергетики промышленности (54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к сушильно-термической технике и может найти применение в энергетике, химии и други отраслях промышленности.

Известен кожухотрубный теплообменник 5 со встречным вводом газообразной среды с дисперсным промежуточным теплоносителем двумя потоками в межтрубное пространство, поворотом потока на 90 и выводом их в противоположных направлениях 10 по двум патрубкам (1).

Недостатком данного теплообменника является расположение труб в пучке с одинаковыми продольным и поперечным шагами.

Такое расположение труб приводит к тому, 15 что скорости обтекания труб средой межтрубного пространства в центре пучка и на периферии сильно отличаются, поскольку гидравлическое сопротивление потоку, поворачивающему по малому радиусу, значительно меньше, чем потоку, поворачивающему по большому радиусу. Это происходит потому, что поток, поворачивающий по большому радиусу, проходит большее число рядов труб, чем поток, поворачивающий по периферии пучка. В результате интенсивность теплообмена среды межтрубного пространства с трубами, расположенными на периферии пучка, заметно выше, чем для труб, расположенных в центре, 30

Описанный недостаток известного теплообменника (1) ограничивает область его применения, так как при высоких температурах среды межтрубного пространства появляется опасность пережога труб пучка, а также повышенный износ отдельных труб в случае наличия дисперсного твердого промежуточного теплоносителя. Кроме того, из-за неравномерной интенсивности теплообмена происходит неравномерная термообработка продукта (в случае термообработки дисперсного твердого материала в описанных устройствах).

Цель изобретения — обеспечить равномерную интенсивность теплообмена для каждой трубы пучка теплообменника.

Указанная цель достигается тем, что продольный и поперечный шаги выполнены переменными, увеличивающимися от периферии к центру пучка по закону:

5, = — d„+ (S, — d„)n.", где S — шаг труб после и-ого ряда, отсчитываемого от периферии к центру пучка;

Si — шаг труб между первым и вторым рядом;

d„— наружный диаметр труб.

Зависимость изменения шага труб найдена из условия равного гидравлического со769284

Баа виаж3анкцеи саей

20

25 а аааЬ/

35

45! Вьян

numwu

Фив. 2

Составитель Д. Слижук

Редактор Е. Братчикова

Корректор Л. Орлова

Тсхред И. Заболотнова

Заказ 2254/18 Изд. № 498 Тираж 698 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 противления периферийной и центральной зон пучка труб.

На фиг. 1 схематично представлен кожухотрубный теплообменник, вид сбоку; на фиг. 2 — сечение А — А фиг. 1.

Теплообменник содержит патрубки 1 и 2 ввода среды межтрубного пространства, патрубки 3 и 4 вывода среды межтрубного пространства, патрубки входа 5 и выхода 6 охлаждающей среды.

Теплообменник работает следующим образом.

По патрубкам 1 и 2 вводят, а по патрубкам 3 и 4 выводят среду межтрубного пространства, например охлаждающую воду, которая, проходя по трубам пучка, нагревается, охлаждая среду межтрубного пространства, Предложенная конструкция кожухотрубного теплообменника обеспечивает равномерный для всех труб пучка коэффициент теплообмена за счет равномерного гидравлического сопротивления трубного пучка по его сечению. При использовании подобного теплообменника в процессах сушки, обжига, охлаждения дисперсных материалов он обеспечивает равномерную термообработку продукта за счет устранения зон перегрева, недогрева, недосушки и т. д.

Формула изобретения

Кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух с патрубками ввода и вывода среды межтрубного пространства, подключенными к нему на середине высоты трубного пучка, причем патрубки ввода расположены встречно на противоположных стенках кожуха, а патрубки вывода расположены перпендикулярно к патрубкам ввода на двух других противолежащих стенках кожуха, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равной интенсивности теплообмена для каждой трубы пучка, трубы в пучке в продольном и поперечном направлениях установлены с переменным шагом, увеличивающимся от периферии к центру по закону

S„= сУ„+ (S, — d„) n, где S„— шаг труб после и-ro ряда, отсчитываемого от периферии к центру пучка;

Si — шаг труб между первым и вторым рядами;

d}, наружный диаметр труб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 566115, кл. F 28D 7/00, 1975.