Теплообмінник витий

Реферат: Теплообмінник витий, що складається з циліндричного осердя, на яке у декілька шарів, через дистанційні прокладки, навиваються гладкі труби, кінці яких збираються у вхідному і вихідному колекторах у верхній і нижній частині теплообмінника і розміщених у закритому циліндричному корпусі, на якому розміщені штуцери для входу і виходу газу. Всередині осердя коаксіально розміщено трубу для проходу газу всередині осердя, а у нижній частині осердя, по його боковій циліндричній поверхні виконані отвори для виходу газу у міжтрубний простір. UA 75035 U (54) ТЕПЛООБМІННИК ВИТИЙ UA 75035 U UA 75035 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до апаратів для проведення теплообмінних процесів, зокрема до витих теплообмінників, і може бути використана в установках розділення газових сумішей на складові у кріогенній (холодильній) техніці та споріднених із нею галузях промисловості. Відомий витий теплообмінник установок глибокого охолодження, що складається із труб зігнутих у вигляді змійовика, кінці яких збираються у вхідному і вихідному колекторах і розміщених у зовнішньому кожусі (корпусі), а також патрубків входу і виходу другого теплоносія. Прямий потік газу проходить всередині трубок, а зворотній газовий потік рухається у міжтрубному просторі протитечійно уздовж трубок [Герш СЯ. Глубокое охлаждение. Ч. 2: Конструкции машин и аппаратов, тепловые расчѐты, описание установок глубокого охлаждения. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - С. 137, рис. 3.1]. Недоліком цього апарату є низькі значення коефіцієнта тепловіддачі (теплопередачі) і, як наслідок, громіздкість і велика вага теплообмінника. Найбільш близьким за суттю до пропонованого технічного рішення є витий теплообмінник, що складається з циліндричного пустотілого із одного боку заглушеного осердя (сердечника), на яке у декілька шарів навиваються гладкі труби, кінці яких збираються у вхідному і вихідному колекторах у верхній і нижній частині теплообмінника і розміщених у закритому циліндричному корпусі, спорядженому штуцерами для входу і виходу газу. Зазор між сусідніми шарами труб, необхідний для проходу газу, забезпечується декількома поздовжньо установленими дистанційними прокладками. Прямий потік газу рухається в трубках зверху донизу, а зворотній у міжтрубному просторі знизу доверху [Григорьев В.Α., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники. - Μ.: Энергоиздат, 1982. - С. 81, рис. 2.31]. Недоліком цього апарату є наявність заглушеного осердя, всередині якого утворюється потужна застійна зона, що значно знижує ефективність процесу теплообміну, через низькі коефіцієнти тепловіддачі і, як наслідок, збільшує розміри теплообмінника. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити витий теплообмінник, таким шляхом, щоб новий конструктивний склад його елементів надав змогу ліквідувати застійну зону, турбулізувати газовий потік, який спрямовується у міжтрубний простір теплообмінника, підвищити коефіцієнт тепловіддачі, і, тим самим зменшити площу теплообміну. Поставлена задача вирішується тим, що у витий теплообмінник, що складається з циліндричного осердя, на яке у декілька шарів навиваються гладкі труби, кінці яких збираються у вхідному і вихідному колекторах у верхній і нижній частині теплообмінника і розміщених у закритому циліндричному корпусі, згідно з запропонованою корисною моделлю, новим є те, що всередині осердя коаксіально розміщено трубу для проходу газу всередині осердя, а у нижній частині осердя, по його боковій циліндричній поверхні виконані отвори для виходу газу у міжтрубний простір. Таке конструктивне рішення дає змогу ліквідувати застійну зону всередині осердя, збільшити турбулізацію потоку, підвищити коефіцієнт тепловіддачі в міжтрубному просторі і, тим самим, зменшити розміри апарату. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено поздовжній розріз апарата. Теплообмінник витий складається з циліндричного осердя 1, на яке у декілька шарів навиваються труби 3. Зазор між сусідніми шарами труб 3, необхідний для проходу газу, забезпечується декількома поздовжньо установленими дистанційними прокладками 2. Кінці труб 3 збираються у вхідному і вихідному колекторах 6, розміщених у верхній і нижній частині теплообмінника. Навиті на осердя 1 труби 3 встановлюються всередині закритого циліндричного корпусу 4. Всередині осердя 1 коаксіально розміщено трубу 7 для проходу газу всередині осердя, а у нижній частині осердя 1, по його боковій циліндричній поверхні виконані отвори 8 для виходу газу у міжтрубний простір. Зворотній потік газу входить в трубу 7 через отвір 9. Для входу і виходу зворотного потоку газу, теплообмінник має вхідний та вихідний штуцери 5 (креслення). Апарат працює в такий спосіб. Прямий потік газу через вхідний колектор 6 входить до трубного простору теплообмінника, рухається всередині труб 3 зверху донизу і виходить через вихідний колектор 6. Зворотний потік газу через вхідний штуцер 5 входить у нижню частину теплообмінника, а через отвір 9 входить до труби 7, де рухається знизу доверху і входить всередину осердя 1. Далі газ спускається донизу у зазорі між трубою 7 та осердям 1, і через отвори 8, розташовані у нижній частині осердя 1 по його боковій циліндричній поверхні, потрапляє у міжтрубний простір теплообмінника. Далі зворотній потік проходить знизу доверху через міжтрубний простір теплообмінника і, після процесу теплообміну, виходить через штуцер виходу 5. 1 UA 75035 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Теплообмінник витий, що складається з циліндричного осердя, на яке у декілька шарів, через дистанційні прокладки, навиваються гладкі труби, кінці яких збираються у вхідному і вихідному колекторах у верхній і нижній частині теплообмінника і розміщені у закритому циліндричному корпусі, на якому розміщені штуцери для входу і виходу газу, який відрізняється тим, що всередині осердя коаксіально розміщено трубу для проходу газу всередині осердя, а у нижній частині осердя, по його боковій циліндричній поверхні виконані отвори для виходу газу у міжтрубний простір. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 2