Кожухотрубний теплообмінник

Кожухотрубний теплообмінник, що містить розміщені всередині кожуха колектори входу 2 (19) 1 3 42584 Корисна модель працює таким чином: гарячий теплоносій через колектор входу 11 надходить в теплообмінні трубки Фільда 4 та трубки міжстінкового простору кожуха 5 і відводиться через колектор виходу 10. Холодний теплоносій, що має високу в'язкість, через колектор входу 8 потрапляє в міжтрубний простір, підігрівається за рахунок теплоти, яка передається через трубки Фільда 4 та кожух від гарячого теплоносія і відводиться через зливну колекторну трубу виходу 3. Для розглянутого прототипу теплові втрати через зовнішню циліндричну поверхню кожуха при використанні пеку в якості середовища міжтрубного простору та теплоізоляції товщиною 75мм розраховуємо по формулі Dt × H Q= × 10 - 3 , 1 1 d2 1 + × ln + d1 pd2a 2 pd1a 1 2plіз де a1 - коефіцієнт тепловіддачі від пеку до стінки Вт кожуха, a1=30 2 ; мК a2 - коефіцієнт тепловіддачі від поверхні ізоляції Вт до навколишнього повітря, a2=7 2 ; мК lіз - теплопровідність тепло ізолюючого матеріаВт лу, lіз=0,1 ; м×К Δt - температурний напір між пеком та повітрям, Δt=200°С; d1, d2 - діаметри внутрішньої та зовнішньої поверхні кожуха, d1=2м, d2=2,15м; H - висота поверхні кожуха, H=3м; Q - тепловий потік через стінку кожуха (теплові втрати), кВт. Підставляючи дані в формулу отримаємо 200 × 3 Q= × 10 - 3 = 4,24 кВт 4 пеку, що переходить в твердий стан. Теплові характеристики більше погіршуються при запуску і зупинці теплообмінника, в результаті чого на стінках утворюється шар твердого пеку, що погіршує енергетичні характеристики агрегату (теплові, гідродинамічні). При використанні запропонованої конструкції внутрішня поверхня кожуха має температуру 195°С, що виключає утворення в'язкого та твердого шарів при внутрішній стінці кожуха і підвищує теплову продуктивність апарату за рахунок додаткової теплопередаючої поверхні. Dt'×H Q' = × 10- 3 1 pdвнa 1 де aх - коефіцієнт тепловіддачі від внутрішньої Вт стінки кожуха до пека, a1=30 2 ; мК Δt' - температурний напір між пеком та стінкою кожуха, Δt'=35°С; dвн - діаметр внутрішньої стінки кожуха, dвн=1,86м; Н - висота поверхні кожуха, Н=3м; Q' - тепловий потік через внутрішню стінку кожуха, кВт. Підставляючи дані в формулу отримаємо тепловий потік додаткового підігріву пеку 35 × 3 Q' = × 10- 3 = 18,4 кВт 1 3,14 × 1,86 × 30 Таким чином, запропонована конструкція за рахунок встановлення двохстінного кожуха, заповнюваного гарячим теплоносієм, дозволяє підвищити температуру холодного теплоносія біля стінки кожуха, зменшити гідродинамічний опір, що виникає у середовищі в процесі підігріву речовин, які мають високу в'язкість. Джерела інформації: 1 1 2,15 1 + × ln + 1. Патент України на корисну модель №30468, 3,14 × 2 × 30 2 × 3,14 × 0,1 2 3,14 × 2,15 × 7 Наявність теплових втрат приводить до нераціо- МПК F28D 7/00, 2008.25.02. Кожухотрубний теплональності використання теплоти та утворення по- обмінник. близу внутрішньої поверхні кожуха шару в'язкого 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 42584 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601