Кожухотрубний теплообмінник

Реферат: Кожухотрубний теплообмінник складається з циліндричного кожуха, кришки і днища, що розділені на ряд секцій за допомогою перегородок, а також двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками, на внутрішній поверхні яких виконані спіралеподібні канавки. Крім цього, на зовнішній поверхні цих же труб розташовуються голки. UA 91782 U (54) КОЖУХОТРУБНИЙ ТЕПЛООБМІННИК UA 91782 U UA 91782 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до кожухотрубних теплообмінних апаратів і може бути використана у хімічній, нафтохімічній, харчовій, фармацевтичній та в інших галузях промисловості. Даний кожухотрубний теплообмінник можна використовувати як для охолодження, так і для підігрівання рідини. Найбільш близьким по технічній сутності є кожухотрубний теплообмінник [а. с. UA 79992, МПК (2013.01) F28D 7/00, заявл. 14.11.2012, 13.05.2013], який складається з циліндричного кожуха, штуцерів, кришки і днища, що розділені на ряд камер за допомогою перегородок, а також двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками, які встановлені в трубній решітці та на внутрішній поверхні яких виконані спіралеподібні канавки. Камери утворені відповідними перегородками кришки, днища та пучка теплообмінних трубок, які встановлені в трубній решітці. Рідина, яку необхідно нагріти або охолодити, потрапляє в першу камеру теплообмінника через вхідний штуцер, що закріплений в днищі теплообмінника і завдяки наявності перегородок в кришці та днищі апарата, кілька разів змінює напрям свого руху, послідовно проходить пучки трубок, підігріваючись або охолоджуючись до необхідної температури, і відводиться з апарата через штуцер відведення рідини. Недоліком конструкції прототипу кожухотрубного теплообмінника є недостатня ефективність його роботи у зв'язку з невисоким коефіцієнтом теплопередачі через стінку гладкої поверхні теплообмінних трубок, які закріплені в трубній решітці. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності кожухотрубного теплообмінника та забезпечити інтенсифікацію теплообміну. Поставлена задача вирішується тим, що кожухотрубний теплообмінник складається циліндричного кожуха, штуцерів, кришки і днища, що розділені на ряд секцій за допомогою перегородок, а також двох трубних решіток із закріпленими в них теплообмінними трубками, згідно з корисною моделлю, на зовнішній поверхні теплообмінних трубок розташовані голки. Конструкція кожухотрубного теплообмінника показана на фіг. 1. На фіг. 2 показаний поздовжній розріз теплообмінної трубки. На фіг. 3 показано розташування голок на зовнішній поверхні трубок. Кожухотрубний теплообмінник (див. фіг. 1) складається з циліндричного кожуха 1, кришки 2 і днища 3, які кріпляться до циліндричного кожуха 1 болтами, що розташовані по всьому діаметру кожуха. Теплообмінні трубки 4 закріплені до верхньої та нижньої трубних решіток 5, що розташовані на торцевих поверхнях кожуха. На зовнішніх поверхнях труб 4 розташовані голки 12, з кроком між ними а, висотою h та кутом між голками а. На внутрішніх поверхнях кришки і днища розміщені перегородки 6. Рідина, яка нагрівається або охолоджується, потрапляє в днище апарату по штуцеру 7, а відводиться - по штуцеру 8. Теплоносій надходить в між трубний простір теплообмінника по штуцеру 9. Для відведення конденсату і несконденсованих газів в конструкції теплообмінника встановлені відповідно штуцери 10 і 11. Кожухотрубний теплообмінник працює наступним чином. Рідина, яку потрібно нагріти або охолодити, під тиском надходить по штуцеру 7 в одну із камер днища 3, яка утворюється між перегородкою 6, днищем 3 і трубною решіткою 5. Далі рідина направляється по пучках теплообмінних трубок 4 в наступну камеру, яка утворюється між перегородкою 6, кришкою 2 і трубною решіткою 5. Таким чином рідина поступово нагрівається або охолоджується, проходячи всі пучки теплообмінних трубок 4, по черзі надходячи у всі камери днища 3 і трубною решіткою 5, рідина з потрібною температурою відводиться з апарату по штуцеру 8. В середину циліндричного кожуха 1 по штуцеру 9 надходить нагріваючий або охолоджуючий теплоносій. В кожухотрубному теплообмінному апараті використовуються теплообмінні трубки 4, на зовнішній поверхні яких розташовані голки 12, з кроком між ними а, висотою h та кутом між голками α. В міжтрубному просторі за рахунок голок відбувається збурення потоку, що покращує проходження процесу теплообміну та одночасно збільшується поверхня тепловіддачі з зовнішньої поверхні труб. Технічний результат від запропонованої конструкції кожухотрубного теплообмінника з використанням теплообмінних трубок, які турбулізують потік в пристінному шарі та забезпечують інтенсифікацію теплообміну зовні трубок. На зовнішній поверхні трубок розташовані голки. Це забезпечує збільшення коефіцієнта тепловіддачі, а отже і теплопередачі, відповідно призводить і до збільшення продуктивності такого теплообмінного апарату. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Кожухотрубний теплообмінник, що складається з циліндричного кожуха, кришки і днища, що розділені на ряд секцій за допомогою перегородок, а також двох трубних решіток із 1 UA 91782 U закріпленими в них теплообмінними трубками, на внутрішній поверхні яких виконані спіралеподібні канавки, який відрізняється тим, що на зовнішній поверхні цих же труб розташовуються голки. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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