Теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕ СИИ Ю (И 1 РЕСПУБЛИН БРЕТЕНИЯ ИСАНИЕ(71) Опытное конструкторско-технологическое бюро по интенсификации тепломассообменных процессов Института технической теплофизики АН. Украинской ССР и Институт технической теплофизики АН Украинской ССР (53) 621565.942(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР И 731256, кл. Г 28 0 7/10, 1978.2. Авторское свидетельство СССР Ю 708136, кл. 1= 28 О 7/10, 1978,3. Авторское свидетельство СССР Н 761821, кл, Р 28 0 7/02, 1975 ОСМАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 3 в Р 28 О 7/02; Р 24 Н 1/1(54)(57) 1. ТЕПЛООБИЯННИК, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором с кольцевым зазором установлена о 5 ечайка, расположенную по оси корпуса трубу и змеевик; размещенный в зазоре между корпусом и обечайкой, .причем последний виток змеевика расположен над обечайкой,о т л и ч а.:ю щ и й с я тем, что, с целью повцаения надежности, тру" ба введена внутрь обечайки и в зазоре между ними снабжена золауловите-, лем, а обечайка выполнена с отверс" тиями.2. Теплообменник по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что труба снабжена регулирующей заслонкой.45 1 1032Изобретение относится к теплотех-, нике, а более конкретно к теплообменным устройствам, и может. быть использовано в энергетических установках, технологических линиях и при утилизации тепла.Известен теплообменник типа труба в трубе, состоящий из двух коаксиально расположенных труб1 1.Недостатками указанного теплооб О менника являются большие вес и длина труб, низкая интенсивность процесса теплообмена, так как он происходит при продольном омывании тепло- обменной поверхности.15Известен также теплообменник, содержащий наружную и внутреннюю трубы, установленные коаксиально с кольцевым зазором, в котором размещен змеевик, Для интенсификации процесса теплообмена на боковой поверхности змеевика выполнены турбулизаторы в виде чередующихся полусферических выступов и впадин 1 2Недостатком данного теплообменника является то, что при охлаждении газа в кольцевом зазоре его скорость в направлении его движения резко падает, теплоотдача снижается. Интенсификация процесса турбулизацией потока в кольцевом зазоре мало эффективна, так как в кольцевом зазоре газовый поток имеет более высокую скорость, чем во внутренней трубе.Известен также теплообменник, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором с кольцевым зазором установлена обечайка, расположенную по оси корпуса трубу и змеевик, размещенный в зазоре между корпусом и обечайкой, причем последний виток змеевика расположен над обечайкой3 .Недостатком таких теплообменников также является низкая надежность, так как при использовании дымовых газов, всегда содержащих твердые частицы, змеевик забивается, что ухудшает теплоотдачу, повышает аэродинамическое сопротивление и резко сни 50 жает эффективность аппарата в целом. На выходе из кольцевого зазора твердые частицы под влиянием силы тяжести, превышающей в данном случае подьемную силу газового потока, обладающего малой скоростью, начинают выпадать из газового потока и оседать на теплообменной поверхности змеевика. В этом теплообменнике также не пред 319 2усмотрены конструктивные элементы, предохраняющие теплообменную поверхность от отложения непосредственно на ней твердых частиц, аварийное его отключение и регулирование теплопроизводительности, что снижает его эксплуатационную надежность.Цель изобретения - повышение надежности работы теплообменника.Поставленная цель достигается тем, что в.теплообменнике, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, в котором с кольцевым зазором установлена обечайка, расположенную по оси корпуса трубу и змеевик, размещенный в зазоре между корпусом и обечайкой, с последним витком, выступающим над обечайкой, труба введена внутрь обечайки и в зазоре между ними снабжена золоуловителем, а обечайка выполнена с отверстиями. Кроме того, труба в теплообменнике может быть снабжена регулирующейзаслонкой.,На чертеже изображен теплообменник, общий вид.Теплообменник содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, в котором с кольцевым зазором 2 установлена обечайка 3, расположенную по осикорпуса 1 трубу 4 и змеевик 5, размещенный в зазоре 2 между корпусом1 и обечайкой 3, причем последнийвиток змеевика 5 расположен над обечайкой 3,Труба 4 введена внутрь обечайки3 и в зазоре б между ними снабженазолоуловителем 7, а обечайка 3 выполнена с отверстиями 8. Труба 4 можетбыть снабжена регулирующей заслонкой 9,Теплообменник работает следующимобразом.Газообразный теплоноситель (например, уходящие дымовые газы энергетических установок или технологических,линий) с избыточным давлением движется снизу вверх в кольцевом зазоре 2между корпусом 1 и обечайкой 3.Дымовые газы, покидая кольцевойзазор 2 теплообменника, резко снижают свою скорость, так как сечениетрубы отвода газов в 6-8 раз большекольцевого зазора, и твердые частицы под действием сил тяжести выпадают из потока дымовых газов.Выпадающие твердые частицы попадают в золоуловитель 7, расположен3 10 иый в центре теплообменника и ниже верхнего. витка змеевика 5.Такое расположение золоуловителя обусловлено необходимостью постепенного снижения" скорости потока дымовых газов, выходящих из кольцевого зазора. В этом случае выпадающие из дымовых газов твердые частицы будут опускаться в золоуловитель 7.В случае расположения золоуловителя на одном уровне с верхним витком змеевика 5 оседание твердых частиц происходит, как показывает опыт эксплуатации теплообменников, на верхней кромке обечайки 3 и верхнем витке змеевика 5 что приводит к уменьшению сечения зазора и, следовательно, ухудшению работы теплообменника.При движении по кольцевому зазору 2 скорость дымовых газов падает вслед ствие увеличения их плотности при охлаждении, Для поддержания постоянной скорости дымовых газов в зазоре 2 в обечайке .3 выполняются отверстия 8,32319 Цчерез которые дополнительный поток дымовых газов поступает в зазор 2.При необходимости снятия тепловойнагрузки с теплообменника открывает" .ся регулирующая заслонка 9 в трубе я.При таюм режиме работы дымовые газы проходят мимо теплообменной поверхности - змеевика 5 - внутри перепускной трубы10 Заслонка регулирования теплопроизводительности теплообменника связа на через систему- автоматического управления с датчиками максимально до" пустимой температурой нагрева и давления теплоносителя, циркулирующего через змеевикТаким образом, повышение надежности работы теплообменника обеспечивается наличием в обечайке отверстий, что повышает среднюю скорость уходящих,газов в теплообменнике и пред-, охраняет поверхность змеевика от заноса твердыми частицами, и установ" кой золоуловителя между трубой и обе чайкой.Составитель Т. НевероваРедактор С. ПекарьТехред Л,Пекарь Корректор О, БилакЗаказ 5387/Й 6 Тираж 672 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11 ОД Москва Ж-Я Ра щская наб. . 4 Дфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 5