Кожухотрубний теплообмінник

Реферат: Кожухотрубний теплообмінник містить корпус, в якому розміщено трубний пучок теплообмінних труб, укріплених у трубних решітках, що встановлені по торцях корпусу, патрубки для підведення і відведення теплоносіїв. Половина трубного пучка складається із зовнішніх теплообмінних труб, в яких містяться внутрішні теплообмінні труби. Ряди теплообмінних труб, виконаних по типу теплообмінників труба в трубі, чергуються з другою половиною трубного пучка, в якій розміщено лише такі теплообмінні труби, як внутрішні. Усі внутрішні труби мають вхідний і вихідний патрубки. На торцевих сторонах корпусу встановлені передня і задня прокладки керування потоком та передня і задня притискні кришки. На корпусі розміщено вхідний і вихідний колектори для входу і виходу охолоджуваної речовини. UA 92688 U (12) UA 92688 U UA 92688 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплообмінних апаратів, призначених для теплообміну рідких і газоподібних середовищ у технологічних процесах нафтопереробної, нафтохімічної, хімічної, нафтової, газової, атомної та інших галузях промисловості. Відомо кожухотрубний теплообмінник, що містить кожух, розподільні камери, штуцери для підведення і відведення теплоносіїв, трубні решітки, теплообмінні труби, турбулізуючі поперечні перегородки із сегментними вирізами, між поперечними перегородками встановлені демпфуючі перегородки, кожна з яких виконана з двох рядів пакетів прямолінійних прямокутних сталевих пластин, встановлених в зазорах між рядами труб. Перший ряд пакетів складається з паралельних пакетів, встановлених в одній поперечній площині теплообмінника, другий ряд пакетів складається з паралельних пакетів, встановлених в іншій поперечній площині теплообмінника, при цьому ряди пакетів встановлені з зазором і кут між пакетами першого і другого рядів дорівнює куту розташування труб у теплообміннику, при цьому труби в поперечних перегородках встановлені з кільцевими зазорами [RU № 2329448 С1, F28D7/16, 2008]. Наявність турбулізуючих поперечних перегородок із сегментними вирізами і демпфуючих перегородок, які встановлені між ними і кожна з яких виконана з двох рядів пакетів прямолінійних прямокутних сталевих пластин, встановлених в зазорах між рядами труб, ускладнює конструкцію теплообмінника. Крім цього зазначена конструкція теплообмінника обмежує термін його експлуатації через частий запуск і зупинку компресора під час відсутності подачі охолоджувального середовища. В основу корисної моделі поставлено задачу створення кожухотрубного теплообмінника, який би мав простішу конструкцію і довговічність експлуатації. Поставлену задачу вирішують тим, що у кожухотрубному теплообміннику, який містить корпус, в якому розміщено трубний пучок теплообмінних труб, укріплених у трубних решітках, що встановлені по торцях корпусу, патрубки для підведення і відведення теплоносіїв, згідно з корисною моделлю, половина трубного пучка складається із зовнішніх теплообмінних труб, в яких містяться внутрішні теплообмінні труби, при цьому ряди теплообмінних труб, виконаних по типу теплообмінників труба в трубі, чергуються з другою половиною трубного пучка, в якій розміщено лише такі теплообмінні труби, як внутрішні, при цьому усі внутрішні труби мають вхідний і вихідний патрубки, на торцевих сторонах корпусу встановлені передня і задня прокладки керування потоком та передня і задня притискні кришки, на корпусі розміщено вхідний і вихідний колектори, для входу і виходу охолоджуваної речовини. Передня і задня прокладки керування потоком зафіксовані кромками. Передня і задня притискні кришки затягнуті шпильками. Кожухотрубний теплообмінник, що заявляється, у порівнянні з прототипом має значно простішу конструкцію. Частина труб трубного пучка виконана по типу теплообмінників труба в трубі, що дозволяє використовувати три теплоносія. Теплообмін відбувається в міжтрубному просторі корпуса і теплообмінних труб, міжтрубному просторі зовнішніх і внутрішніх труб і у трубному просторі внутрішніх труб. Завдяки цьому відпадає необхідність у частому запуску і зупинці компресора під час відсутності подачі охолоджувального середовища (фреону) в корпус теплообмінника, заповнений етиленгліколем, який є акумулятором холоду. У свою чергу, частина труб трубного пучка теплообмінника виконується без випарника для стабільного процесу теплообміну в періоди відключення холодильного агрегату. Корисна модель пояснюється кресленнями. На Фіг. 1 зображено загальний вид кожухотрубного теплообмінника; на Фіг. 2 - вид А Фіг. 1; на Фіг. 3 - вид по Б-Б Фіг. 1; на Фіг. 4 - вид по В-В Фіг. 1; на Фіг. 5 - вид по Г-Г Фіг. 1. Кожухотрубний теплообмінник (Фіг. 1) містить корпус 1 з боковим штуцером 2. В корпусі 1 розміщено трубний пучок теплообмінних труб, укріплених у трубних решітках (не видно), що встановлені по торцях корпусу 1. Половина трубного пучка складається із зовнішніх 3 теплообмінних труб, в яких містяться внутрішні 4 теплообмінні труби. Ряди теплообмінних труб, що виконані по типу теплообмінників труба в трубі, чергуються з другою половиною трубного пучка, в якому розміщено лише такі теплообмінні труби 5 (Фіг. 3), як внутрішні. Труби 4, 5 труби мають вхідний 6 і вихідний 7 патрубки. Зовнішні 3 труби мають вхідний 8 і вихідний 9 колектори на торцевих сторонах корпусу 1 встановлені передня 10 і задня 11 (Фіг. 5) прокладки керування потоком, зафіксовані кромками 12, а також передня 13 і задня 14 (Фіг. 4) притискні кришки, затягнуті шпильками 15. Кожухотрубний теплообмінник функціонує наступним чином. 1 UA 92688 U 5 10 Охолоджувальне середовище із зовнішньої магістралі направляють у трубну порожнину пучків теплообмінних труб 4, 5 через вхідний 6 патрубок. Паралельно з цим в міжтрубну порожнину зовнішніх 3 і внутрішніх 4 труб через вхідний 8 колектор направляють парорідинну суміш фреону. Охолоджувальне середовище робить шість ходів за рахунок зміни напрямку потоку задньою 11 і передньою 10 прокладками керування потоком, після чого виходить через вихідний 7 патрубок. Фреон після проходження міжтрубної порожнини зовнішніх 3 і внутрішніх 4 труб виходить через вихідний 9 колектор. Міжтрубний простір корпусу заповнюють розчином етиленгліколю через штуцер 2, який, в свою чергу, є компенсатором температурного розширення холодоносія. У періоди відсутності подачі охолоджувального середовища теплообмінник працюватиме як акумулятор холоду, що, в свою чергу, покращить процес тепловіддачі в періоди пікових навантажень. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Кожухотрубний теплообмінник, що містить корпус, в якому розміщено трубний пучок теплообмінних труб, укріплених у трубних решітках, що встановлені по торцях корпусу, патрубки для підведення і відведення теплоносіїв, який відрізняється тим, що половина трубного пучка складається із зовнішніх теплообмінних труб, в яких містяться внутрішні теплообмінні труби, при цьому ряди теплообмінних труб, виконаних по типу теплообмінників труба в трубі, чергуються з другою половиною трубного пучка, в якій розміщено лише такі теплообмінні труби, як внутрішні, при цьому усі внутрішні труби мають вхідний і вихідний патрубки, на торцевих сторонах корпусу встановлені передня і задня прокладки керування потоком та передня і задня притискні кришки, на корпусі розміщено вхідний і вихідний колектори для входу і виходу охолоджуваної речовини. 2. Кожухотрубний теплообмінник за п. 1, який відрізняється тим, що передня і задня прокладки керування потоком зафіксовані кромками. 3. Кожухотрубний теплообмінник за п. 1, який відрізняється тим, що передня і задня притискні кришки затягнуті шпильками. 2 UA 92688 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 3