Кожухотрубний теплообмінник

Реферат: Кожухотрубний теплообмінник, що складається з шахматного пучка теплообмінних труб з гофрованим профілем, які повторюються з заданим кроком по довжині труб, розміщених зі зміщенням між трубами, причому гофрований профіль труб має впродовж осі труби спіральну форму. UA 81375 U (54) КОЖУХОТРУБНИЙ ТЕПЛООБМІННИК UA 81375 U UA 81375 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до теплообмінного обладнання, зокрема до апаратів з трубчастими теплообмінними елементами, і призначена для застосування в теплообмінних процесах, які потребують підтримки сталої температури, а саме в хімічній, нафтохімічній і харчовій промисловості. За аналог вибрано багатосекційний теплообмінник, призначений для застосування в теплообмінних процесах, містить кришки зі штуцерами для введення та виведення середовищ, трубні секції з пучками труб одного діаметра та штуцерами для введення і виведення теплоносія з камери між ними [а.с RU № 2219454, МПК7 F28D 7/00, заявл. 17.07.2002, опубл. 20.12.2003]. Недоліком розглянутої конструкції є те, що при роботі теплообмінника є застійні зони, що зменшують ефективність апарата. Найбільш близьким є кожухотрубний теплообмінник [RU № 2391613, МПК (51) F28D 3/02, опубл.10.06.2010], який складається з шахматного пучка теплообмінних труб з дифузорноконфузорним профілем, що періодично повторюється по довжині, утворюючи в міжтрубному просторі продовжні криволінійні періодично розширюючі і звужуючі канали. Недоліком кожухотрубного теплообмінника з теплообмінними трубами дифузорноконфузорного профілю є те, що профіль труб в поперечному перерізі має замкнену форму. Під час обтікання труб в кожному перерізі попарно утворюються ділянки відносного тиску і розрідження, але геометрія дифузорно-конфузорних ділянок не забезпечує умов оптимального поперечного обтікання зовнішньої трубчастої поверхні, що погіршує гідравлічний опір і зменшує можливий рівень турбулентності потоку теплоносія. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити таку конструкцію теплообмінного апарата, яка б дала змогу ефективно використовувати поверхню апарата та інтенсифікувати процес теплопередачі. Поставлена задача вирішується тим, що в кожухотрубному теплообміннику, що складається з шахматного пучка теплообмінних труб з перемінним профілем, які повторюються з заданим кроком по довжині труб, розміщених зі зміщенням між трубами, новим є те, що замість гофрованого профілю труб встановлений спіральний, що зменшує термічний опір за рахунок закручування. Завдяки спіральному профілю труб збільшується площа теплообміну; всередині труб за рахунок відцентрових сил, нагріта рідина відтісняється до центра, а холодні шари підходять до поверхні труб і завдяки цьому різниця температур між стінкою і рідиною збільшується, що сприяє інтенсивному теплообміну. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. Теплообмінник працює наступним чином. Потік первинного теплоносія подається через вхідний патрубок 5 на ділянку труб з прямими кінцями 3 пучка теплообмінних труб, розподіляється по міжтрубному просторі і проходить через ряд теплообмінних труб з спіральним профілем 2, проходить до ділянки труб з прямими кінцями, яка знаходиться на протилежному кінці теплообмінника, і через патрубок 5 виходить з теплообмінника. Вторинний теплоносій надходить через патрубок 7 у днище 6, проходить всередині теплообмінних труб спочатку по ділянці з прямими кінцями 3, а потім по ділянці трубного простору з спіральним профілем труб 2, далі по протилежній ділянці труб з прямими кінцями, і через днище в патрубок, що розміщений на протилежному кінці теплообмінника та виходить з нього. Технологічний результат полягає у тому, що запропонована конструкція кожухотрубного теплообмінника забезпечує оптимальний розподіл теплової енергії з інтенсифікацією процесу теплообміну. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Кожухотрубний теплообмінник, що складається з шахматного пучка теплообмінних труб з гофрованим профілем, які повторюються з заданим кроком по довжині труб, розміщених зі зміщенням між трубами, який відрізняється тим, що гофрований профіль труб має впродовж осі труби спіральну форму. 1 UA 81375 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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