Теплообмінник

1. Теплообмінник, що містить корпус з патрубками підведення і відведення газу та збірником рідини - піддоном в нижній його частині, в середині якого розміщено вертикальний трубний пучок з поперечними ребрами, який відрізняється тим, 3 ефективності відводу рідини з поверхні теплообміну у піддон, за рахунок цього поліпшуються теплотехнічні показники, знижуються аеродинамічний опір та масогабаритні показники теплообмінника, а також відвертається вторинне обводнення газового потоку. Поставлена задача вирішується тим, що в теплообміннику, що містить корпус з патрубками підведення і відведення газу та збірником рідини піддоном в нижній його частині, в середині якого розміщено вертикальний трубний пучок з поперечними ребрами, відповідно корисній моделі, з кормової сторони труб по ходу газу в ребрах поблизу труб виконані прорізи. У разі круглих ребер прорізи доцільно виконувати у вигляді поздовжніх пазів прямокутної або напівкруглої форми. У разі суцільних ребер прорізи доцільно виконувати у вигляді наскрізних отворів. Доцільно у прорізи оребрення вставити гідрофільні капілярно-пористі теплопровідні елементи, які контактують з поверхнями труб та ребер. Виконання в ребрах трубного пучка поблизу труб з їх кормової сторони по ходу газу прорізів, які у разі круглих ребер виконані у вигляді поздовжніх пазів прямокутної або напівкруглої форми, а у разі суцільних ребер - наскрізних отворів, сприяє підвищенню ефективності відводу рідини з поверхні теплообміну у піддон. За рахунок видалення з поверхні теплообміну рідини підвищуються теплотехнічні показники, знижується аеродинамічний опір, що дозволяє зменшити масогабаритні показники теплообмінника, зменшується можливість вторинного обводнення газового потоку. Встановлення в прорізи оребрення гідрофільних капілярно-пористих теплопровідних елементів сприяє подальшому підвищенню ефективності видалення рідини з поверхні теплообміну та її відводу у піддон. Рідина з поверхні теплообміну під дією сил капілярного вбирання поступає в капілярні канали елементів і по ним під дією сил тяжіння на відстані від поверхні теплообміну відводиться у піддон теплообмінника. Це практично повністю відвертає можливість вторинного обводнення газового потоку при його доцільних швидкостях. Крім того, наявність гідрофільних капілярно-пористих теплопровідних елементів, що контактують з поверхнями труб та ребер, сприяє збільшенню поверхні теплообміну в одиниці об'єму та інших теплотехнічних показників теплообмінника. На фіг. 1 показано поздовжній розріз теплообмінника. Розріз теплообмінника по А-А при оребренні трубного пучка круглими ребрами показано на фіг. 2, а при оребренні суцільними ребрами - на фіг. 3. Теплообмінник (фіг. 1) містить корпус 1 з патрубками підведення 2 і відведення 3 газу та збірником рідини - піддоном 4 в нижній його частині. В середині корпусу 1 поміж верхньою 5 та нижньою 6 трубними дошками розміщено вертикальний трубний пучок 7 з поперечними ребрами 8, які з кормової сторони труб по ходу газу поблизу труб мають прорізи. В нижній частині трубного пучка 7 поміж стінками корпусу 1 та нижньої трубної дошки 65013 4 6 є порожнина 9 для накопичення рідини, яка відводиться з поверхні трубного пучка. Порожнина 9 та піддон 4 сполучаються через зазор 10, який утворений поміж нижньою трубною дошкою 6 та стінками корпусу 1. У днищі корпусу 1 встановлено дренажний патрубок 11. Коли трубки 12-16 (фіг. 2) трубного пучка 7 мають поперечні круглі ребра 17, прорізи виконані у вигляді пазів прямокутної 18 або напівкруглої 19 форми. У випадку оребрення трубок 20-22 (фіг. 3) поперечними суцільними ребрами 23 прорізи виконані у вигляді наскрізних отворів 24. В повздовжні прорізи та наскрізні отвори встановлені гідрофільні капілярно-пористі теплопровідні елементи 25, 26 (фіг. 1, фіг. 2) та 27 (фіг. 3). Вони контактують з зовнішньою поверхньою труб та ребер. Елементи можуть бути виготовлені, наприклад, з дроту у вигляді дротяної набивки. Теплообмінник працює наступним чином. Газ (парогазова суміш), наприклад, стиснене повітря через вхідний патрубок 2 надходить у теплообмінник і направляється у трубний пучок 7. Внаслідок охолодження парогазової суміші водяні пари конденсуються на поверхні теплообміну. Плівка рідини, яка утворюється на поверхні трубок 12-16, 2022 під дією газового потоку, переміщується поміж ребрами 8 (фіг. 1), 17 (фіг. 2) або 23 (фіг. 3) в кормову частину трубок. Внаслідок дії зворотних вихрових течій газу перед кормовою частиною трубок плівка рідини підгальмовується. Рідина накопичується поміж ребрами 8, 17 або 23 у кормовій частині трубок і під дією сили тяжіння через поздовжні прорізи у вигляді пазів прямокутної 18 або напівкруглої 19 форми чи наскрізні отвори 24 відводиться в порожнину 9 для накопичення рідини і далі через зазор 10 надходить у піддон 4. З піддону вона видаляється через дренажний патрубок 11. При наявності у прорізах ребер гідрофільних капілярно-пористих теплопровідних елементів 25, 26 або 27 рідина під дією сил капілярного вбирання надходить у капілярні канали елементів і по ним під дією сили тяжіння відводиться в порожнину 9, а з неї через зазор 10-у піддон 4. Теплообмінник, що пропонується, забезпечує більш високу ефективність відводу рідини з поверхні теплообміну у піддон ніж теплообмінникпрототип. За рахунок цього відвертається вторинне обводнення газового потоку. Аналіз показує, що внаслідок зниження термічного опору передачі теплоти від газового потоку до охолоджуючого середовища підвищується ефективність процесів тепло-і масопереносу, що дозволяє зменшити поверхню теплообміну в 1,3-1,5 рази. Крім того, не менш як на 15-20 % знижується аеродинамічний опір теплообмінника. Зменшення поверхні теплообміну сприяє зниженню масогабаритних показників теплообмінника, спрощенню технології виготовлення його корпусу та трубних дощок трубного пучка. В цілому підвищується енергетична ефективність та надійність роботи системи, до якої входить теплообмінник. 5 Комп’ютерна верстка М. Мацело 65013 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601