Теплообмінник газ-газ з тепловими трубами

Реферат: Теплообмінник газ-газ з тепловими трубами, у якому тепло передається від одного газу до іншого тепловими трубами, які мають оребрення у ізольованих каналах обох теплоносіїв, що забезпечує розвинуту поверхню тепловіддачі, а використання теплових труб - малий термічний опір між поверхнями тепловіддачі. UA 98374 U (54) ТЕПЛООБМІННИК ГАЗ-ГАЗ З ТЕПЛОВИМИ ТРУБАМИ UA 98374 U UA 98374 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до теплообмінної апаратури, зокрема до теплообмінників з елементами, що містять засоби для збільшування теплопередавальної площі, наприклад з ребрами, западинами, гофрами, теплообмінника-охолоджувача аміаку у виробництві селітри. Кожухотрубні теплообмінники, основним робочим елементом яких є трубчасті теплообмінні елементи, є найбільш розповсюдженими в хімічній, нафтопереробній, харчовій, теплоенергетичній та інших галузях промисловості. Відомий теплообмінник патент № 84396 F28F 1/16, дата публікації 25.10.2013, Бюл. № 20, у якому трубчастий елемент теплообмінника містить оребрення на зовнішній поверхні труби. Це дозволяє збільшити коефіцієнт теплопередачі та інтенсифікувати процес. Незважаючи на інтенсифікацію процесу теплообміну на зовнішній поверхні труб за рахунок її оребрення та збільшення поверхні контакту процес тепловіддачі на внутрішній поверхні груб залишається незмінним, тому даний спосіб неефективний для теплообміну між газами. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення конструкції теплообмінника для передачі тепла між двома газоподібними речовинами, без їх перемішування, у якому його нове конструктивне виконання забезпечує збільшення поверхні теплообміну стінок, що контактують з обома речовинами, між якими відбувається процес теплопередачі, а отже збільшується теплопередавальна здатність. Поставлена задача вирішується тим, що обидві газоподібні речовини, між якими відбувається процес теплообміну рухаються у ізольованих каналах, через які проходять оребрені теплові труби. Процес тепловіддачі від першої газоподібної речовини до стінки теплової труби визначається за формулою (1). Q1  1F1t1 , (1) де: Q1 - кількість тепла, що передається від першої речовини до оребреної стінки теплової труби, що контактує з першою газоподібною речовиною, Вт; 1 - коефіцієнт теплопередачі від першої речовини до оребреної поверхні теплової труби, 2 Вт/(м К); t1 - різниця температури першої газоподібної речовини та температури поверхні стінки оребреної теплової труби, яка контактує з першою газоподібною речовиною, (К). Процес передачі тепла у тепловій трубі від поверхні стінки, що контактує з першою газоподібною речовиною до поверхні стінки, що контактує з другою газоподібною речовиною, визначається за формулою (2). Q2  (1/ r )t 2 , (2) де: Q2 - кількість тепла, що передається у тепловій трубі від поверхні стінки, що контактує з першою газоподібною речовиною до поверхні стінки, що контактує з другою газоподібною речовиною, Вт; r - термічний опір теплової труби, Вт/(К); t2 - різниця температури першої газоподібної речовини та температури поверхні стінки оребреної теплової груби, яка контактує з першою газоподібною речовиною, (К). Процес тепловіддачі від другої газоподібної речовини до стінки теплової труби визначається за формулою (3). Q3  3F3 t 3 , (3) де: Q3 - кількість тепла, що передається від першої речовини до оребреної стінки теплової труби, що контактує з другою газоподібною речовиною, Вт;  3 - коефіцієнт теплопередачі від другої речовини до оребреної поверхні теплової труби. 2 Вт/(м К); t3 - різниця температури другої газоподібної речовини та температури поверхні стінки оребреної теплової труби, яка контактує з другою газоподібною речовиною, (К). Кількість тепла, що передається від першої газоподібної речовини до другої, однакова на всіх стадіях процесу (4). Q1  Q2  Q3 , t 3  t 3  t 3  t1  t 2 ,(4) де: t1 - температура першого газоподібного теплоносія, (К); t 2 - температура другого газоподібного теплоносія, (К). Враховуючи (5) для нової конструкції теплообмінника. 1F1  3F3 (5) 1 UA 98374 U 5 10 Враховуючи (6) для традиційної конструкції теплообмінника. 1F1  83F3,  /   (1/ r )t 2 , (6) Можна зробити висновок про значну інтенсифікацію процесу передачі тепла. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено повздовжній розріз нової конструкції теплообмінника. Перша газоподібна речовина рухається через вхідний штуцер 1 у ізольованому каналі, друга газоподібна речовина рухається у сусідньому ізольованому каналі через штуцер 2, тепло від однієї речовини до другої передається через оребрені поверхні теплових груб 3, що закріплені на перегородці 4. Патент u201302304, МПК F28F 1/16 ТРУБЧАСТИЙ ЕЛЕМЕНТ ТЕПЛООБМІННИКА З ОРЕБРЕННЯМ / Круц Олексій Ігорович (UA); Фільова Марта Романівна (UA); Швед Микола Петрович (UA), опубл. 25.10.2013, бюл. № 20. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Теплообмінник газ-газ з тепловими трубами, який відрізняється тим, що тепло передається від одного газу до іншого тепловими трубами, які мають оребрення у ізольованих каналах обох теплоносіїв, що забезпечує розвинуту поверхню тепловіддачі, а використання теплових труб малий термічний опір між поверхнями тепловіддачі. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2