Кожухотрубный теплообменник

Недостатками теплообменника являются сложность конструкции, низкая ф 5 интенсивност:ь теплообмена и невысокая надежность,Известен также кожухотрубньй теплообменник, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред и размещенньй в кОрпусе сердечник с навитыми на него трубками, имеющими наружное оребрение, заключенными в,обечайку и закрепленными в трубных решетках 3 .Недостатками известного теплообменника являются низкие интенсивность теплообмена и надежность. 50 55 Изобретение относится к теплообменным аппаратам, используемым преимущественно в криогенных установкахдля проведения теплообмена с изменением агрегатного состояния рабочихсред.Известен кожухотрубный теплообменник для проведения процессов испарения и конденсации в установках разделения воздуха, содержащий корпус 1 Сс патрубками входа и выхода потока,трубные решетки и змеевик иэ гладкостенных труб. Испаряемую среду подают в трубы через распределительныеустройства, вставленные в каждую рабочую трубку, В межтрубном пространстве змеевика конденсируется гаэ, являющийся теплоносителем Я .Недостатком известного теплообменника является сложность кс нструкции, 2 Овызванная наличием распределительныхустройств для равномерной подачижидкости в каждую трубу. Гладкостенные трубки не позволяют интенсифицировать процесс испарения и конденса- дции. Иэ-за нарушения равномерностираспределения жидкости по трубам навнутренней поверхности стенок, неомываемых жидкостью, возможно образование участков для высадки взрывоопасных примесейпри выпаривании жидкого продукта, содержащего эти примеси, вследствие чего снижается надежность работы,Известен теплообменник, содержащийкорпус с патрубками входа и выхода35потока, внутри которого размещенысердечник с намотанным на него пучком труб, обечайка и трубные решеткис коллекторами. Концы пучка труб вы 40полнены прямолинейнымии напраленывертикально ктрубным решеткам. Корпустеплообменника снабжениэоляцией 23. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение надежности,Поставленная цель достигается тем, что в кожухотрубном теплообменнике, содержащем корпус с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред и размещенный в корпусе сердечник с навитыми на него трубками, имеющими наружное, оребрение, заключенными в обечайку и закрепленными в трубных решетках, трубки в зоне навивки дополнительно оребрены изнутри, при этом наружное оребрение имеет суммарную поверхность, в 4-5 раэ превышающую поверхность внутреннего оребрения, а каждая трубка имеет относительную длину 1=1/0=300-1100, где- длина трубки, Йв - ее эквивалентньй диаметр.На чертеже изображен предлагаемый кожухотрубный теплообменник, разрез.Кожухотрубный теплообменник содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и 3 и отвода 4 потока. Внутри корпуса размещен сердечник 5 с намотанным на него пучком оребренных труб 6, прямые участки 7 и 8 труб установлены в трубные решетки 9 и 10. На наружный диаметр пучка труб 6 надета обечайка 11.Кожухотрубный теплообменник работает следующим образом. В межтрубное пространство пучка труб 6 через патрубок 3 подают жид- . кий продукт, который заполняет всю намотку пучка труб 6. Одновременно в трубное пространство через патрубок 2 подают газ, которьй конденсируется внутри труб 6 эа счет испарения продукта межтрубного пространства, С целью исключения экономайзерной зоны на стороне кипения в межтрубном пространстве газ подают снизу через патрубок 2. В результате этого интенсивное кипение жидкостинаступает сразу на начальном участке намотки нижней части змеевика и поддерживается по всей высоте намотки труб 6, Парообразование на наружной оребренной поверхности труб, 6 намотки вызывает естественную циркуляцию жидкости в межтрубном пространстве змеевика. Подъемное движение парожидкостного потока осуществляется по каналам, образованным оребренными парогенерирующими трубами 6, а опускное - по сердечнику 5 и кольцевому пространству, образованному корЗаказ 6258/41 .Тираж 622 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 11838 пусом 1 и обечайкой 11, Двухфазный поток обеспечивает интенсивное омывание прямых гладких участков 7 труб, расположенных между верхней трубной решеткой 10 и зоной намотки пучка труб 6, и препятствует отложению и накоплению взрывоопасных примесей на их поверхности. Для снижения содержания примесей в циркулируемой жидкости ее непрерывно отводят из верхней час О ти намотки змеевика и смешивают в нижней части с вновь подаваемой частью, Слив жидкости производится через сердечник 5 и обечайку 1. При этом учтено, что с целью одинаковой 15 нагрузки опускных систем торец сердечника 5 расположен выше торца обечайки 11. Трубки 6 оребрены снаружи и внутри с отношением поверхности кипения к поверхности конденсации 2 О 45. При уменьшении этого отношения уменьшается тепловой поток на единицу длины трубы, что приводит к уве 17Фличению массы аппарата. При увеличении отношения уменьшается коэффициент полезного действия оребренной поверхности, что также приводит к увеличению габаритов и массы аппара- та. Применение труб с относительной длиной 1 й =300-1100 является для этих условий оптимальным. При уменьшении 7/д уменьшается скорость паЭра в трубе, что приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи при конденсации пара внутри каналов. При увеличении относительной длины более 1100 увеличивается гидравлическое сопротивление, что.приводит к уменьшению давления конденсации и уменьшению темпер урного напора в аппарате.дЭкономический эффект, получаемыи в результате использования предлага-. емого кожухотрубного теплообменника, возникает за счет интенсификации теплообмена и повышения надежности,