Теплообмінний апарат

Теплообмінний апарат з кільцевими каналами, що містить корпус, міжтрубний простір з коаксіально розміщеними трубами, закріпленими в трубних реші тках, в яких вн утрішні тр уби закріплені вільно за рахунок ущільнених кілець і втулок, 3 25692 коаксіально розміщеними трубами, що закріплені у двох верхні х і нижніх решітках міжтрубного простору, роздавальних і збиральних камер, розділених між собою перегородками і пересічними камерами для нагрівального і нагрівного середовищ. Внутрішні тр уби закріплені вільно за рахунок втулок і ущільнюючих кілець, що притискаються кільцевими пластинами за допомогою стягуючих болтів. Корпус апарата має патрубки входу і ви ходу нагрівального і нагрівного середовища. Недоліком теплообмінника є однобічний обігрів середовища в кільцевому каналі, групове кріплення труб за допомогою кільцевих пластин і стяжних болтів і прямотечійність теплоносіїв. Все це збільшує металомісткість і знижує ефективність теплообміну. В основу корисної моделі поставлена задача створення теплообмінного апарата, в якому за рахунок введення нових конструктивних елементів, характеру їх зв'язку та співвідношення їх розмірів забезпечується зниження матеріаломісткості та підвищується компактність і коефіцієнт теплопередачі. Для вирішення цієї задачі теплообмінний апарат з кільцевими каналами складений з корпусу, міжтрубного простору з коаксіально розміщеними трубами, закріпленими в трубних решітках, в яких внутрішні труби закріплені вільно за рахунок ущільнених кілець і втулок, пересічних камер, роздавальних і збиральних камер, розділених між собою перегородками, для нагрівального і нагрівного середовищ, патрубків входу і ви ходу теплоносіїв. Новим в апараті є те, що, кільцеві канали мають розміри в межах 3-8мм, міжтрубний простір містить продольну перегородку з вікном у верхній частині, розміщену по осі апарата, яка розділяє міжтрубний простір на дві рівні камери, в нижніх частинах яких розміщені патрубки входу та ви ходу нагрівального середовища, а ущільнюючі кільця притиснуті втулками клиноподібної форми і зафіксовані пружинними штифтами, що встановлені в отвори на кінцях труб. Все це дає можливість забезпечити високу продуктивність, економічність в роботі та спрощення операцій по заміні та очищенню труб від відкладень. Відомі теплообмінні апарати рідина-рідина типу "труба в тр убі" з кільцевими каналами. Але невідоме використання продольної перегородки з вікном у вер хній частині, розміщеної по осі апарата, що забезпечує двобічний обігрів кільцевого канала при двоходовому русі нагрівального середовища. Новим є застосування продольної перегородки для збільшення швидкості нагрівального середовища і з метою двобічного обігріву кільцевих каналів при протиточному русі теплоносіїв. Встановлення патрубків в нижній частині обічайки між трубного простору рішення відоме, але в запропонованому теплообміннику патрубки використовуються для роздільного вводу-виводу нагрівального середовища при забезпеченні паралельно - протиточного його руху до нагрівного середовища при низькому гідравлічному опорі, тобто виконують іншу функцію. 4 Відомий індивідуальний спосіб кріплення скляних тр уб, але невідомо застосування клиноподібних притискуючих втулок, які за рахунок розклинюючої дії поліпшують надійність і герметичність внутрішніх тр уб кільцевого каналу. Таким чином, відомі ознаки в сполученні з новими дозволяють досягнути позитивного ефекту підвищення економічності, компактності та зниження металомісткості теплообмінного апарату за рахунок двобічного обігріву і підвищення коефіцієнта теплопередачі (застосування протитечійного руху теплоносіїв) та відмови від кільцевих пластин зі стяжними болтами для ущільнення труб. Запропонований теплообмінний апарат ілюструється прикладом його виконання. На Фіг.1 приведена конструктивна схема теплообмінного апарата з кільцевими каналами. На Фіг.2 наведено переріз ущільнення труб в трубній решітці. На Фіг.3 наведено від зверху ущільнення труб в тр убній решітці. Теплообмінний апарат складається з циліндричного корпусу 1, в якому знаходяться кільцеві канали 2, утворені коаксіально розміщеними внутрішніми 3 і зовнішніми 4 трубами, закріпленими в решітках внутрішніх труб 5 і решітках зовнішніх труб 6. Кільцеві канали вхідної камери 7 і вихідної камери 8, розділені перегородкою 9, сполучаються з перетічною камерою 10. Внутрішні труби кільцевих каналів вхідної камери 12, що розділена перегородкою 13, сполучаються з пересічною камерою 14. Теплообмінний апарат має патрубки входу 15 і виходу 16 нагрівального середовища і патрубки входу 18 і ви ходу 17 нагрівного середовища, а міжтрубний простір апарату 19 поділений перегородкою 20. Труба кільцевого каналу кріпиться в трубній решітці за допомогою ущільнюючого гумового кільця 21, яке притискається втулкою клиноподібної форми 22 і фіксується пружинним штифтом 23, що встановлений в отвори на кінцях труб. Теплообмінний апарат працює наступним чином. Нагрівне середовище поступає в п учок кільцевих каналів першого ходу 2 через патрубок 17 і вхідн у камеру 7, де нагрівається, робить поворот в пересічній камері 10 і надходить в наступний пучок кільцевих каналів по ходу руху, де нагрівається до необхідної температури і відводиться через вихідну камеру 8 і патрубок 18 з апарата. Нагрівальне середовище розподіляється на 2 потоки. Один потік підводиться в міжтрубний простір 19, інший в нижню вхідну камеру 11 патрубком 15. В міжтрубному просторі нагрівальне середовище, огибаючи перегородку 20 поздовжньо обтікає зовнішні труби 4, віддає своє тепло нагрівному середовищу і відводиться з апарата патрубком 16. З камери 11 нагрівальне середовище другим паралельним потоком поступає в пучок внутрішніх труб 3 кільцевих каналів і, зробивши поворот в пересічній камері 14, надходите в наступний пучок цих тр уб, звідки у вихідн у камеру 12 і через патрубок 16 відводиться з апарата. 5 25692 Нежорстке кріплення внутрішніх тр уб в тр убних решітках забезпечує температурні компенсації підчас роботи теплообмінного апарата. Теплообмінний апарат, що пропонується, простий в технологічному процесі при виготовленні, Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 6 має високу інтенсивність теплообміну, надійний в експлуатації, легко розбирається і складається в разі потреби очистки поверхонь нагріву від відкладень. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601