Многоходовой кожухотрубный теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСтИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Р 28 Э 7 08 Ф 1 у" ьо3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0%6 фЫТИЙ(71) Уральский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственныйинститут по проектированию металлургических заводов и Всессозный научноисследовательский институт металлургической теплотехники(56) 1. Патент Англии Яф 1477839,кл. Р 4 8, онублик. 1975.. 2, Григорьев В,А.Краткий справочник по теплообменным аппаратам. М.-лГосэнергоиздат, 1962, с. 92. 91 ЯО,) 1145234 А 1 (54) (57) ИВОГОХ 0 ДОВОй КОЖУХОТРУБНця ТЕИЛООБМЕННИК, содержащий размещенный в кожухе пучок труб, укрепленных . в трубных решетках, образующих с крышками входную, перепускные и выходную камеры, первая и последняя из которых снабжены впускным и выпускньи патрубками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации тенлообмена при снижении веса и габаритов теплообменника, одна из трубных решеток вместе с закрепленными в ней трубами повернута на 1 ГО относительно продольной оси кожуха, а впускной и выпускной патрубки расположены на.одной оси.1 1145Изобретение относится к теплоэнергетике, а точнее к рекуперативнымтеплообмеццым аппаратам.Известны кожухотрубцье теплообмецники, имеющие входной и выходной коллекторы, между которыми расположенпучок изогнутых труб Г 1 ХТакой теплообмеццик характеризуется высоким гидравлическим сопротивлением, 0Известны также мцогоходовые кожухотрубцые теплообменцики, содержащиеразмещеццыц в кожухе пучок труб, укрепленных н трубных решетках, образующих с крышками входную, перепускныеи ныходцую камеры, Входная камераимеет нпускцой, а выходная выпускнойпатрубки (2 3В известном теплообменцике для повышения скорости движения теплоцоси Отеля ц межтрубцом прострацстге используются церего 1 одкиеОдцако наличие перегороцок удорожает конструкцию и повышает вес теплообмецн цсн,.25Кроме того, установка перегороцокце обеспечивает равномерного распределения потока по сечению теплообмец 3ника, так как у краев трубных решетокостается часть поверхности, це заполненная трубами. В этой зоне образуются каналы с меньшим сопротивлением,чем между трубамц, а это дает возможность потоку пройти мимо трубногопучка, что отрицательно сказываетсяна эксплуатационной надежности тепло обмецника, особенно при использовании теплоносителей с большой разницейтемператур.Цель изобретения - интенсификациятеплообмеца при снижении веса и габаф)ритон теплообмеццика,Цель достигается тем, что в много"ходовом кзжухотрубцом теплообменнике,содержащем размещенный н кожухе пу-.чок труб, укрепленных в трубных ре 45шетках, образующих с крышками вход"ную, иерепускцые и выходную камеры,первая и последняя из которых снабжены впускным и выпускным патрубками, одна из трубных решеток нместе 5 Ос закрепленными в ней трубами повернута на 180 ь относительно продольнойоси кбжуха, а впускной и выпускнойпатрубки расположены на одцои оси.При повороте одной из трубных ре" 55щеток совместно с трубным пучкомца 180 О трубы трубного пучка располагаются таким образом, при котором 234 2начало труб, соединенных с входнойкамерой для среды трубного пространства, и конец труб, соединенных свыходной камерой, расположены в верхней части трубных решеток. При такдмрасположении трубного пучка обеспечивается сложный перекрестный противоток теплоносителей, а также темпера.турцая компенсация за счет кривизнытруб. При закрученном трубном пучкесоздается дополнительная турбулизация потока и увеличивается скоростьднижения потока теплоносителей безприменения дополнительных устройств,например перегородок, обеспечивается равномерное распределение межтрубцой среды по поверхности трубногопучка. Все это повышает коэффициенттеплопередачи при одновременном снижении веса теплообменника. При скручивании трубного пучка уменьшаетсярасстояние между трубными решетками,т,е. уменьшаются габариты теплообмецника.Ца фиг. 1 схематически изображенкожухотрубцыи теплообменник, разрезфца фиг. 2 - трубная решетка теплообменпика,Теплообменник содержит кожухс впускным патрубком 2 и выпускнымпатрубком 3 для среды трубного пространства, входным каналом 4 и выходным каналом Б для среды межтрубного пространства, трубные решетки 6 и 7, в которых закреплены концы трубного пучка 8. Между трубнымирешетками 6 и 7 и крышками 9 и 10кожуха 1 расположены горизонтальныеперегородки 11, образующие. входнуюкамеру 12, выходную камеру 13 и перепускные камеры 14 и 15. Трубныерешетки жестко закреплены в кожухе 1посредством сварки.Каждая горизонтальная перегородка 11 приварена к соотнетствующимкрышкам 9 и 10, стенкам кожуха 1 ик трубным решеткам 6 и 7.Сборка теплообменника производится следующим образом.Трубный пучок 8 закрепляется втрубных решетках б и 7, затем однуиз трубных решеток, например 7, разворачивают совместно,с трубньм пучком 8 на 180Теплообменник работает следующимооразом.Охлаждаемый теплоноситель подается по патрубку 2 через камеру 12 втрубный пучок 8, Из трубного пучка 8Составитель Ю.ИартинчикТехред С.йовжий Корре едактор А.Гулько ор А.Обручар Подписноеа СССРчнаб., д. 4/5 Заказ 1158/31 Тираж 623 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 1 13035, Иосква, Ж, Раушскаяиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная 4 3 1145 поток теплоносителя поступает в камеру 15, иэ нее снова по трубному пучку 8 в камеру 14, затем в камеру 13 и через выпускной цатрубок 3 выводится из теплообменника. Одновременно в межтрубное пространство через входной канал 4 подается охлаждающий теплоноситель, например вода, охлаждает первый теплоноситель и отводится через выходной канал 5.10При прохождении теплоносителей,как по трубному пучку 8, так и по межтрубному пространству в зоне закрутки труб создаются вихри, что увеличивает скорость движения теплоносите лей и интенсивность теплообмена.Таким образом, в предлагаемом теплообменнике обеспечивается слож 234 4ный перекрестный противоток теплоносителей и температурная компенсация. Обеспечивается дополнительная турбулизация потока, увеличивается скорость движения теплоносителей и равномерное распределение теплоносителя в межтрубном пространстве по поверхности трубного пучка. Все это повыпает коэффициент теплопередачи в 4 - 11 раз. Одновременно снижается вес теплообменника на 503. Уменьшается расстояние между трубными решетками за ачет скручивания труб, что повышает компактность конструкции, Кроме тогоповьппается ксплуатационная надежность при использовании теплоносителей с большой разницей температур.