Секционный теплообменный аппарат типа «труба в трубе»
Использование: в теплотехнике. Сущность изобретения: теплообменник типа труба в трубе состоит из наружной 1 и внутренней 2 труб. На наружной поверхности внутренней трубы 2 на входе межтрубного пространства расположены ребра 3,
выполненные под острым углом к оси теплообменника и образующие криволинейные каналы 4, а на выходе межтрубного пространства - ребра 5, выполненные параллельно оси теплообменника и образующие прямолинейные каналы 6. Теплообменник снабжен также внешней 7 и внутренней 8 оболочками, образующими пространства соответственно с наружной 1 и внутренней 2 трубами. В этих межтрубных пространствах выполнены ребра 9, которые могут быть выполнены кольцевыми с прорезями 10, перегородками 11 и образовывать межреберные кольцевые или винтовые каналы 12, 13 для прохода среды. Теплообменник содержит также патрубки ввода подвода 14 и отвода 15 охлаждаемой среды и патрубки подвода 16, 17 и отвода 18, 19 охлаждающей среды и торцевой стенки 20 и 21. Патрубок подвода охлаждаемой среды 14 выполнен тангенциальным. 2 з.п. ф-лы.,4 ил.
Изобретение относится к теплотехнике, более конкретно, к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.
Известен теплообменник типа труба в трубе, внутренняя из которых снабжена ребрами, расположенными с заданными межреберными зазорами и примыкающими к внутренней поверхности наружной трубы, причем все ребра по линии, параллельной оси труб, имеют паз, в который введена вставка, повторяющая профиль паза, при этом вставка снабжена косым прорезями, соединяющими межреберные зазоры, а наружная труба выполнена из металлической фольги, соединенной по образующей посредством пайки или клея (авт. св. СССР N 1449820, кл. F 28 D 7/10, опубл. 07.01.89).
Данный теплообменник является компактным и достаточно простым в изготовление. Однако, к его недостаткам можно отнести высокую интенсивность теплообмена а его межтрубном пространстве.
Известен также теплообменник типа труба в трубе с многозаходными винтовыми ребрами на наружной поверхности внутренней трубы, образующими в межтрубном пространстве винтовые каналы и внешней оболочкой (кожухом), образующей пространство подвода и отвода охлаждающей и охлаждаемой сред. При этом винтовые каналы разделены перегородками, расположенными соосно с трубами на отдельные полости.
Смежные перегородки расположены одна относительно другой на радиальном расстояние, составляющем 0,5 2 длины дуги между смежными ребрами, имеющей радиус, равный усредненному радиусу, соответствующей полости при высоте ребер, в 14-15 раз превышающей усредненную ширину канала (авт. св. ССР N 1062496, кл. F 28 D 7/10, опубл. 23.12.83).
Данная конструкция позволяет несколько интенсифицировать теплообмен, однако она остается все же недостаточной. Кроме того данная конструкция является металлоемкой и требует специальной оснастки и сложных расчетов, что делает ее достаточно сложной в изготовлении.
Известен теплообменник, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода рабочих сред и каналами для носителей, образованными кольцевыми зазорами между концентрично расположенными цилиндрическими оболочками, в которых размещены ребра, примыкающие к поверхностям оболочек, причем на входе в промежуточный из них выполненные под острым углом к оси теплообменника с образованием криволинейных каналов (авт. св. СССР N 1740944, кл. F 28 D 7/10, опубл. 1992).
Задачами изобретения являются создание простого в изготовлении, не металлоемкого теплообменника, обеспечивающего высокую степень теплообменника.
Конструктивно отдельные элементы и узлы теплообменника в целом не сложны, не требуют специальных расчетов и оснастки и, следовательно, просты в изготовлении.
Конструкция предлагаемого теплообменника выполнена из стандартных элементов, не имеет металлоемких узлов и, следовательно, не металлоемка.
Данное устройство может найти широкое применение в теплотехнике, т.е. оно является промышленно применимым.
Теплообменник снабжен также внешней 7 и внутренней 8 оболочками, образующими межтрубные пространства соответственно с наружной 1 и внутренней 2 трубами.
В этих межтрубных пространствах выполнены ребра 9. Ребра 9 могут быть выполнены кольцевыми с прорезями 10 и перегородками 11 и образовывать межреберные винтовые каналы 12, 13 для прохода среды.
Теплообменник содержит также патрубки подвода 14 и отвода 15 охлаждаемой среды, патрубки подвода 16, 17 и отвода 18, 19 охлаждающей среды и торцевые стенки 20, 21. Патрубок подвода охлаждаемой среды 14 выполнен тангенциальным.
Теплообменник работает следующим образом.
Охлаждаемая среда через тангенциально расположенный патрубок 14 подается в кольцевое межтрубное пространство и завихряется при этом, благодаря чему усиливается турбулизация потока. Проходя по криволинейным каналам 4, поток еще больше завихряется, чем еще больше увеличивает свою турбулизацию, обменивается теплом с охлаждающей средой движущейся противотоком, которая подается через патрубки 16 и 17 в межреберные каналы 12, 13, образованные ребрами 9.
Через прорези 10 в кольцевых каналах 9, охлаждающая среда проходит через все межреберные кольцевые каналы 12, 13 и удаляется из теплообменника через патрубки 18,19.
Охлажденная среда из межтрубного пространства, проходя через каналы 6, удаляется из теплообменника через патрубок 15.
Рабочими средами могут служить газ-газ, жидкость-газ, жидкость-жидкость.
Теплообменники «труба в трубе»
Информация с сайта: https://findpatent.ru/patent/208/2088873.html