Вертикальний трубчастий теплообмінний апарат

Реферат: Вертикальний трубчастий теплообмінний апарат, у якому передбачені інтенсифікатори потоку для органічної рідини, що протікає в міжтрубному просторі, складається з циліндричної обичайки, до якої приварені нижня та верхня трубні решітки, у яких закріплений пучок труб, при цьому за допомогою болтового з'єднання до нижньої та верхньої трубних решіток прикріплені верхня і нижня еліптичні кришки. Ззовні труби встановлений натяжний пружинний дріт товщиною 1,5-2 мм, який виконаний з можливістю поздовжньо руху ззовні труб. UA 91793 U (54) ВЕРТИКАЛЬНИЙ ТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИЙ АПАРАТ UA 91793 U UA 91793 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплообмінної апаратури, зокрема до апаратів з трубчастими теплообмінними елементами, і може бути використана в хімічній, нафтохімічній, харчовій та споріднених з ними галузях промисловості. Відомий вертикальний трубчастий теплообмінний апарат, призначений для циклічної роботи, містить трубний пучок, трубні ґратки, кришки, кожух з компенсатором і патрубки для введення та виведення середовищ. У верхній частині кожуха розташований патрубок введення гарячої води і, нижче його, патрубок виведення холодної води, у нижній частині - патрубок введення холодної води і вище його, патрубок виведення гарячої води [а.с. RU № 2078294, МПК8 F28D7/16, заявл. 12.10.1994, опубл. 27.04.1997]. Цей спосіб дозволяє забезпечити мінімальний діапазон коливання температур трубних ґраток й, відповідно, мінімальні термоциклічні напруги. Але при необхідності застосовування в'язких рідин у трубному просторі суттєво ускладнює реалізацію способу і знижує його продуктивність. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є вертикальний трубчастий теплообмінний апарат для систем органічне середовище - промивна рідина, що включає корпус, кришки, патрубки для введення й виведення середовищ, трубний пучок з гладкими трубами, закріпленими у трубній решітці розвальцюванням [А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1971. - С. 350-354]. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити такий вертикальний трубчастий теплообмінний апарат, у якому буде передбачено інтенсифікатори потоку для органічної рідини, що протікає в міжтрубному просторі. Для реалізації чого буде застосовуватись натяжний пружинний дріт, товщиною 1,5-2 мм, в ззовні труб, який має можливість поздовжньо рухатись, таким чином турбулізуючи потік середовища, зменшуючи товщину пристінного ламінарного шару, і відповідно значно впливає на підвищення процесу теплообміну. Поставлена задача вирішується тим, що для кращого теплообміну, збільшення поверхні контакту фаз та для підвищення інтенсифікації процесу теплопередачі від середовища в міжтрубному просторі до промивної рідини трубного простору конструкцію вертикального трубчастого теплообмінного апарату вдосконалено встановленням спіральної дротяної пружини ззовні труб, для підвищення турбулізації потоку шляхом зменшення товщини пристінного ламінарного шару в міжтрубному середовищі. Реалізація способу із зазначеними відмітними ознаками дає змогу забезпечити збільшення турбулентності середовища і тим самим інтенсифікувати процес теплопередачі від рідини до стінки труби в апараті. На кресленні наведено приклад виконання апарата для реалізації пропонованого способу. Вертикальний трубчастий теплообмінний апарат складається з циліндричної обичайки 1, до якої приварені нижня 9 та верхня 10 трубні решітки, у яких закріплений пучок труб 8 розвальцюванням. За допомогою болтового з'єднання до нижньої 9 та верхня 10 трубних решіток кріпляться верхня 2 і нижня 3 еліптичні кришки, в яких розташовані перегородки 12 для розділення трубного потоку на чотири ходи для більшої продуктивності та ефективнішої роботи вертикального трубчастого теплообмінного апарату. Вертикальний трубчастий теплообмінний апарат працює наступним чином: через патрубок 4 у трубний простір подається вода, яка рухається по 4-х ходах за допомогою встановлених в кришках 2 та 3 перегородках 12, і виходить через патрубок 5. На зустріч у патрубок 6 подається речовина, яка омиває трубний пучок 8 і виходить через патрубок 7. В трубному просторі знаходиться холодний теплоносій, що охолоджує речовину, яка рухається по міжтрубному простору. Для підвищення турбулізації потоку в міжтрубному просторі ззовні труб встановлена спіральна дротяна пружина 11. Пружина виготовляється з високоякісної корозійностійкої пружинної сталі, товщиною 1,5-2 мм. Зовнішній діаметр кола пружини складає 1,05-1,1 зовнішнього діаметра труби. Пружина кріпиться з обох боків труби у спеціально проточених пазах, за рахунок натягу. Наявність спіральної дротяної пружини 11 дає змогу збільшити турбулентність потоку рідини і тим самим інтенсифікувати процес теплопередачі від рідини до стінки труби. Таким чином, застосування пропонованої корисної моделі дозволяє підвищити продуктивність вертикального трубчатого теплообмінного апарату шляхом встановлення інтенсифікатора потоку для органічної речовини в міжтрубному просторі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Вертикальний трубчастий теплообмінний апарат, у якому передбачені інтенсифікатори потоку для органічної рідини, що протікає в міжтрубному просторі, що складається з циліндричної 1 UA 91793 U 5 обичайки, до якої приварені нижня та верхня трубні решітки, у яких закріплений пучок труб, при цьому за допомогою болтового з'єднання до нижньої та верхньої трубних решіток прикріплені верхня і нижня еліптичні кришки, який відрізняється тим, що ззовні труби встановлений натяжний пружинний дріт товщиною 1,5-2 мм, який виконаний з можливістю поздовжньо руху ззовні труб. 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