Теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 СЮ) 1 28 Р 7 1 ЬСТ ия снабв ее отости труменник по п. 1, отлич убки расположены в ющиися шахмат. пп. 1 и 2, отличаю- и выполнены с диася по ходу среды в пп. 1 и 2, отличаю е концы патрубко заглушены с тор ности имеют отвер е. ода трико- ере- об- ень- капп 1 - 4 , располо егородки, среды в отличаюе енные у а клоне- ф/ льцевомф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИ(54) (57) 1. ТЕПЛООБМЕННИК, содерщий корпус с патрубками подвода и отвсред и коаксиально размещенную внукорпуса трубу, в кольцевом зазоре междуторыми размещена конусообразная пгородка с радиальными отверстиями,ращенная к патрубку подвода среды мшим основанием и образующая с трубоймеру смешения, отличающийся тем, чтоцелью интенсификации теплообмена, пе,.801139955 о стороны камеры смещенрубками, закрепленнымии обращенными к поверхн городка сжена патверстияхбы.2. Теплообтем, что патрном порядке.3. Теплообменник пощийся тем, что патрубкметром, увеличивающимкольцевом зазоре.4. Теплообменник пощийся тем, что свободныизогнуты вдоль трубы,ца и на боковой поверхстия, обращенные к труб5. Теплообменник пощийся тем, что патрубкибольшего. основания перны в сторону движениязазоре.5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к теплообменнойтехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например внефтехимической.Известен теплообменник, содержащийкорпус с коаксиально установленной внутритрубой, в кольцевом зазоре между которымиразмещена перегородка с радиальными отверстиями, увеличивающимися по ходу теплоносителя; и патрубки подвода и отводасред 1,Однако в данном теплообменнике повышение эффективности разрушения пограничного слоя, достигаемое при сужении кольцевого пространства между перегородкой итеплообменной трубой, ведет к снижениюпроизводительности и увеличению гидравлического сопротивления.Известен теплообменник для жидких игазообразных сред, содержащий концентрично расположенные в цилиндрическом корпусе теплообменную трубу и перегородку с волнистой поверхностью, делящую межтрубноепространство на входную и выходную полости и имеющую отверстия. для ввода среды вполость между теплообменной трубой и перегородкой 2.Недостаток этого теплообменника заключается в том, что в нем затруднена равномерная подача потоков через отверстия на поверхность теплообменной трубы, так как невозможно шахматное расположение отверстий из-за наличия продольных выпуклостейу перегородки, а также сравнительная сложность ее изготовления и металлоемкость.Известен также теплообменник, содержащий корпус с патрубками подвода и отводасред и коаксиально размещенную внутрикорпуса трубу, в кольцевом зазоре между которыми размещена конусообразная перегородка с радиальными отверстиями, обращенная к патрубку подвода среды меньшим основаниеми образующая с трубой камеру смешения 3.Недостатком известного теплообменникаявляется низкая интенсивность теплообмена.Цель изобретения - интенсификация теплообмена.Поставленная цель достигается тем, чтов теплообменнике, содержащем корпус с патрубками подвода и отвода сред и коаксиально размещенную внутри корпуса трубу, вкольцевом зазоре между которыми размещена конусообразная перегородка с радиальными отверстиями, обращенная к патрубку подвода среды меньшим основанием и образующая с трубой камеру смешенияперегородка со стороны камеры смешения снабжена патрубками, закрепленными в ее отверстиях и обращенными к поверхности трубы,Патрубки расположены в шахматном порядке.Патрубки выполнены с диаметром, увеличивающимся по ходу среды в кольцевомзазоре. Возможно выполнение патрубков изогнутыми вдоль трубы, заглушенными с торца и имеющими на боковой поверхности отверстия, обращенные к трубе.Патрубки, расположенные у большего основания перегородки, могут быть наклонены в сторону движения среды в кольцевом зазоре.На фиг, 1 показан предлагаемый теплообменник; на фиг. 2 и 3 - элементы теплообменника,Теплообменник содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 сред и коаксиально размещенную внутри корпуса 1 трубу 4, в кольцевом зазоре между которыми размещена конусообразная перегородка 5 с радиальными отверстиями, обращенная к патрубку подвода 2 среды меньшим основанием и образук)щая с трубой 4 камеру смешения. Перегородка 5 со стороны камеры смешения снабжена патрубками 6, закрепленными в ее отверстиях и обращенными к поверхности трубы 4, патрубки 6 расположены в шахматном порядке и выполнены с диаметром, увеличивающимся по ходу среды в кольцевом зазоре, Свободные концы патрубков 6 изогнуты вдоль теплообменной трубы 4, заглушены на торце и снабжены отверстиями 7, обращенными к теплообменной трубе 4, У меньшего основания перегородки 5 выполнен ряд радиальных отверстий 8. В узкой зоне камеры смешения патрубки 6 имеют уклон в сторону меньшего основания конусной перегородки 5, а патрубки 6, расположенные у большего основания, наклонены в п рот и вополож ную сторону. Предлагаемый теплообменник работает следующим образом.Горячий теплоноситель, например пирогаз, после пиролизной печи циркулирует по теплообменной трубе 4, Холодный теплоноситель, например паровой конденсат, через патрубок подвода 2 подается в кольцевое пространство, Часть этого теплоносителя через отверстия перегородки 5 у ее меньшего основания поступает в узкую зону камеры смешения, другая часть попадает в камеру по радиально установленным патрубкам 6. Пограничный слой в узкой зоне камеры, образованный теплоносителем, поступающим через отверстия в перегородке 6 оттесняется потоками из патрубков 6, пограничный слой теплоносителя, образованный потоками из этих патрубков 6, стыкуется и оттесняется пограничным слоем теплоносителя из последующего рядапатрубков и т. д, Таким образом, в контакте е поверхностью теплообмен ной трубы 4 постоянно находятся потоки теплоносителя непосредственно из кольцевого пространства, минуя камеру смешения. Смешение теплоносителя происходит за пределами пограничной зоны. Шахматное расположение патрубков 6 и дифференцирование их диаметров по длине камеры смешения обеспечивают равномер1139955 Сост н Техр Тира ИИПИ Государств по делам изобр 5, Москва, Ж - 3 ППП Патент, гное распределение потоков на поверхности теплообменной трубы 4. Пограничный слой оттесняется более холодными (или горячими) потоками из патрубков 6 (по сравнению с теплоносителем после смешения в камере), Это позволяет поддерживать высокую тепловую мощность по всей длине теплообменной трубы 4, Испарение, например, парового конденсата при закалочном охлаждении пиоогаза с утилизацией его тепла происходит на всей поверхности теплообменной трубы 4. При этом ввиду того, что коэффициент теплоотдачи от жидкой фазы намного выше, чем от паровой, достигается существенное увеличение теплопередачи. Выполнение свободного конца патрубка 6, заглушенного на торце, изогнутым вдоль теплообменной трубы 4 и снабженным отверстиями 7, обращенными к последней, дает возможность уменьшить количество этих патрубков 6 при одновременном увеличении их диаметра, т. е. упростить изготовление теплообменника. По наклоненным вверх патрубкам верхнего ряда в вертикальной камере смешения отводятся образовавшиеся пары жидкого теплоносителя, если последний до стигнет точки кипения до поступления в камеру смешения, и исключается тем самым возникновение там гидроударов.Экономический эффект при использовании предлагаемого теплообменника возникает за счет .интенсификации теплообмена.