Кожухотрубний теплообмінник
Номер патенту: 107890
Опубліковано: 24.06.2016
Автори: Драгузя Костянтин Васильович, Дахненко Валерій Леонідович
Формула / Реферат
1. Кожухотрубний теплообмінник, що складається з циліндричного кожуха, кришки і днища, двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками із рельєфною поверхнею у вигляді виступів, розташованих на зовнішній поверхні цих же труб, який відрізняється тим, що рельєфна поверхня виконана у вигляді пірамід, розташованих на зовнішній поверхні теплообмінних труб.
2. Кожухотрубний теплообмінник за п. 1, який відрізняється тим, що пірамідальні виступи рельєфної поверхні виконані із матеріалу, котрий має більшу теплопровідність за матеріал теплообмінних труб.
Текст
Реферат: Кожухотрубний теплообмінник складається з циліндричного кожуха, кришки і днища, двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками із рельєфною поверхнею у вигляді виступів, розташованих на зовнішній поверхні цих же труб. Виступи рельєфної поверхні виконані у вигляді пірамід, розташованих на зовнішній поверхні теплообмінних труб. UA 107890 U (54) КОЖУХОТРУБНИЙ ТЕПЛООБМІННИК UA 107890 U UA 107890 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплообмінних апаратів пари і може бути використана в харчовій, хімічній, нафтопереробній промисловості харчовій, фармацевтичній та в інших галузях промисловості. Відомий кожухотрубний теплообмінник, що складається з циліндричного кожуха, кришки і днища, двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками із спіралеподібними канавками на внутрішній поверхні [1]. Недоліком рішення є зниження надійності обладнання за рахунок ослаблення поперечного перерізу теплообмінної поверхні канавками, а тому використовувати теплообмінник в системах, що характеризуються значною різницею тисків між теплообмінною поверхнею є недопустимим, адже зменшує міцність. Використання труб зі збільшеною товщиною стінки для компенсації канавочного послаблення підвищує надійність, але знижує теплопередачу за рахунок зростання середнього значення товщини стінки, що створює додатковий термічний опір теплопередачі і робить процес малоефективним. Найбільш близьким до рішення, що пропонується, є кожухотрубний теплообмінник, що складається з циліндричного кожуха, кришки і днища, двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками із рельєфною поверхнею у вигляді внутрішніх спіралеподібних канавок і голок, розташованих на зовнішній поверхні цих же труб [2]. До недоліків пристрою слід віднести зниження міцності поверхні теплопередачі завдяки наявності канавочних виборок внутрішньої поверхні труб (аналогічно пристрою - аналогу), а також складність обладнання зовнішньої поверхні труб голками, що сприяє зниженню технологічності виготовлення пристрою і значно підвищує вартість виготовлення обладнання. Крім цього, обтікання рельєфної поверхні у вигляді голок не призводить до необхідної турбулізації потоку, адже характерним розміром при обтіканні є діаметр голки - d (Re=wd/v, де w - швидкість руху середовища, ν - кінематична в'язкість), що не забезпечує достатню ефективність теплопередачі. В основу корисної моделі поставлена задача за рахунок виконання рельєфної поверхні у вигляді пірамідальних виступів, розташованих на зовнішній поверхні теплообмінних труб, забезпечити інтенсифікацію процесу теплопередачі із забезпеченням необхідної надійності використання обладнання. Поставлена задача вирішується у кожухотрубному теплообміннику, що складається з циліндричного кожуха, кришки і днища, двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками із рельєфною поверхнею у вигляді виступів, розташованих на зовнішній поверхні цих же труб, за рахунок того, що рельєфна поверхня виконана у вигляді пірамід, розташованих на зовнішній поверхні теплообмінних труб. Поставлена задача вирішується також за рахунок виконання пірамідальних виступів рельєфної поверхні із матеріалу, котрий має більшу теплопровідність за матеріал теплообмінних труб. Виконання рельєфної поверхні у вигляді пірамід, розташованих на зовнішній поверхні теплообмінних труб, забезпечує необхідний режим турбулізації потоку теплоносія пропорційно віддаленню від поверхні теплообміну. Використання матеріалу пірамідальних виступів, котрий має більшу теплопровідність за матеріал теплообмінних труб призводить до мінімізації зростання термічного опору, при цьому зростає загальна площа теплообмінної поверхні за рахунок запропонованої форми виступів. На фіг. 1 зображена загальна схема кожухотрубного теплообмінника. На фіг. 2 наведена схема перерізу теплообмінної труби кожухотрубного теплообмінника. Кожухотрубний теплообмінник складається з циліндричного кожуха 1, із патрубками підведення 2 і відведення продукту 3, кришки із перегородкою 4, із камерами подачі 5 та відводу 6 теплоносія, до яких відповідно приєднані штуцери підводу 7 і відведення 8, днища 9, теплообмінних труб 10 із рельєфною поверхнею, яка виконана із розташуванням на ній виступів у вигляді пірамід 11, теплообмінні труби закріплені в трубних решітках 12. Кожухотрубний теплообмінник працює наступним чином. Рідина, яку потрібно нагріти або охолодити, під тиском надходить по штуцеру 7 в камеру подачі 5, яка утворюється між перегородкою 4, днища і трубною решіткою 12. Далі рідина направляється по пучках теплообмінних трубок 10 і повертає в днищі 9 і по іншому трубному пучку 10 надходить в камеру відводу 6. В циліндричний кожух 1, по патрубку підведення 2 надходить охолоджуючий (або нагріваючий) теплоносій, котрий омиває теплообмінні пучки із труб 10, за рахунок чого рідина поступово нагрівається або охолоджується, проходячи всі пучки теплообмінних трубок 10, і з потрібною температурою відводиться з апарату по штуцеру 8. 1 UA 107890 U 5 10 15 В кожухотрубному теплообмінному апараті використовуються теплообмінні трубки 10, на зовнішній поверхні яких розташовані виступи у вигляді пірамід 11,з кроком між ними а, висотою h. В міжтрубному просторі за рахунок виступів у вигляді пірамід відбувається збурення потоку, що покращує проходження процесу теплообміну та одночасно збільшується поверхня тепловіддачі з зовнішньої поверхні труб. Новим в запропонованій конструкції кожухотрубного теплообмінника, по відношенню до відомих рішень є поєднання теплообмінних труб у вигляді пірамід, їх розташування на зовнішній поверхні, із комбінацією властивостей матеріалів, зокрема, теплопровідності матеріалу теплообмінних труб та матеріалу пірамідальних виступів. Таке поєднання забезпечує необхідний режим турбулізації потоку в міжтрубному просторі із збільшенням площі контакту, що забезпечує інтенсифікацію теплообміну за рахунок збільшення коефіцієнта тепловіддачі, а отже і ефективності при експлуатації теплообмінного апарату. Джерела інформації: 1. Патент № 79992 U Україна, F28D7/00. Кожухотрубний теплообмінник / І.В. Черняк, А. Р. Степанюк, № 201212953; заявл. 14.11.2012; опубл. 13.05.2013, бюл. № 9. - 5 с. 2. Патент № 91782 U Україна, F28D7/00. Кожухотрубний теплообмінник / Є.В. Рязанцев, А.Р. Степанюк, № 201402469; заявл. 12.03.2014; опубл. 10.07.2014, бюл. № 13. - 4 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Кожухотрубний теплообмінник, що складається з циліндричного кожуха, кришки і днища, двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками із рельєфною поверхнею у вигляді виступів, розташованих на зовнішній поверхні цих же труб, який відрізняється тим, що рельєфна поверхня виконана у вигляді пірамід, розташованих на зовнішній поверхні теплообмінних труб. 2. Кожухотрубний теплообмінник за п. 1, який відрізняється тим, що пірамідальні виступи рельєфної поверхні виконані із матеріалу, котрий має більшу теплопровідність за матеріал теплообмінних труб. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: F28F 1/42
Мітки: кожухотрубний, теплообмінник
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-107890-kozhukhotrubnijj-teploobminnik.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Кожухотрубний теплообмінник</a>
Попередній патент: Спосіб фіксації ємності котла кухні кп-125м
Наступний патент: Спосіб прогнозування перебігу неходжкінських лімфом за рівнем трансформуючого фактора росту бета 1 та станом активності природних кілерів у крові
Випадковий патент: Система і спосіб вибору швидкості висхідної лінії при м'якій передачі обслуговування