Теплообменник

)5 Е 28 О 7/02, Е 28 Е ИЗОБ И Т ПИСА ЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРСКОМ(54) ТЕПЛООБМ (57) Испол ьзова ности в теплооб ных систем, С межтрубном пр в каналах, образ ми 2, располага ненный в виде относительно н проволоки, Шаг 0,32 диаметра в ЕННИКние: в теплменных аппущностьостранствеованных соется турбулрасположенесущего элвитков спиитка спирал отехнике в ч вратах крио изобретени теплообмен седними тру изатор 3, вы ных по спи емента отре рэли состав и. 2 ил, аст- геня: в ника бка- полрали одствен- инОСтРО 982. 3, отехнике, ппаратам веа менник,ралью ипространгода рясозда ютстеплообмсобствуетвблизи качто такойСти носит обменник,смеситель-ф о техническоэффекту яващий кожухми патрубкамтруб с располстранстве туженных по спэлемента от Наиболее близким пности и доСтигаемомутеплообменник, содержводящими и отводящитеплоносителей и пучокными в межтрубном прозаторами в виде располоотносительно несущегопроволоки. и сущляется с поди для ожен- рбулиирали резков ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельствоМ 1079993, кл. Е 28 О 7/02, 1Патент Англии М 11780кл. Е 4 Я, 1967,Изобретение относится к те в частности к теплообменным криогенных систем. тна конструкция витого теплообтрубка которого оребрена спипроволокой, В межтрубном тве такого теплообменника, бланаличию спиральных ребер я условия для интенсификации ена. Спиральное оребрение сповозникновению турбулентности ждого витка спирали. Очевидно, механизм генерации турбулентнолокальный характер. Существенным недостатком данной конструкции является низкая компактность теплообмен ной поверхности.Целью изобретения является интенсификация теплообмена при поперечном обтеканиии пучка. Поставленная цел ь достигается тем, что в теплообменнике, содержащем кожух с подводящими и отводя щими патрубками для теплоносителей и (гд пучок труб с расположенными в межтруб- (Д ном пространстве турбулизаторами в видерасположенных по спирали относительно р несущего элемента отрезков проволоки, шаг витков спирали составляет 0,32 диаметра витка.На фиг. 1 изображен тепло продольный разрез; на фиг. 2 - турбулизатор,Теплообменник состоит из сердечника 1, навитых на него трубок 2, размещенных в межтрубном пространстве смесителей-турбулизаторов 3 в виде расположенных по спирали относительно несущего элемента отрезков проволоки и кожуха 4 с отводящими и подводящими патрубками (не показа 1733892но), Трубки 2 намотаны на сердечник по традиционной технологии в несколько слоев с изменением направления намотки от слоя к слою на противоположное, Смеси- тель-турбулизатор 3 расположен в сечении, где скорость потока минимальна. Шаг витков спирали составляет 0,32 диаметра витка спирали. Фиксация осуществляется в процессе навивки за счет плотного прилегания смесителя турбулизатора 3 к трубкам 2 соседних слоев и небольшой упругой деформации проволочной спирали.Теплообменник работает следующим образом.Прямой поток через подводящий патрубок (не показан) подается в полость трубок 2, осуществляется теплообмен с потоком движущимся по межтрубному пространству. Вывод осуществляется через отводящий патрубок (не показан). Обратный поток направляется в межтрубное пространство, где расположены смесители-турбулизаторы 3,Спиральная форма "месителя-турбулизатора 3 позволяет закручивать поток и генерировать таким образом крупномасштабную турбулентность в межтрубном пространстве теплообменника. Расположение смесителя-турбулизатора в сечении с минимальной скоростью позволяет воздействовать с помощью возникающей турбулентности как на область формирующегося пограничного слоя в лобовой части трубки, так и на застойную зону в кормовой области, Такое комбинированное. воздействие на гидродинамику потока в межтрубном пространстве аппарата создает благоприятную обстановку для интенсификации теплообмена, Наиболее важной с точки зрения реализации процесса охлаж дения криогенных жидкостей является возможность получения равномерного по сечению аппарата профиля температур в более широком диапазоне чисел Ричардсона В = Сг/Ве, чем в известных решениях,г10 Для относительного шага спирали турбулизатора с/б = 0,32 величина определяющая начало температурного расслоения потока, снижается в 2 - 3 раза. Кроме того, в предлагаемой конструкции достигается интенси фикация теплообмена на 20 - 30.Изобретение по сравнению с лучшимиконструкциями аналогичного оборудования позволяет повысить эффективность работы теплообменника за счет дополнительного 20 перемешивания и интенсификации теплообмена в межтрубном пространстве аппарата.Формула изобретения Теплообменник, содержащий кожух с 25 подводящими отводящими патрубками длятеплоносителей и пучок труб с расположенными в межтрубном пространстве турбулизаторами в виде расположенных по спирали относительно несущего элемента отрезков 30 проволоки, причем ось несущего элементарасположена параллельно осям труб, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена при поперечном обтекании пучка, шаг спирали составляет 35 0,32 диаметра турбулизатора.1733892 Составитель В.СеменовРедактор Н.Сильнягина Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревска ул,Гагарина, 10 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж Заказ 1660 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5