Кожухотрубный теплообменник

,7 2639 ОП ИС ИЗОБРЕ Союз Советских Социалистических Республик) Дополнительное к 22) Заявлено 04.04.7 280 7/00 28 Р 13/00 с присоединени ствеииый комитет СССР. И. Любошицт тепло 71 удового Красного Знамени инст и массообмена им, А. В. Лыкова итель рден(54) КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕНН теплообменниквращения валаонструкции ц и теплообмена,Изобретение предназначается для ицтенсификации теплообмена при омывании сцаружи трубчатой поверхности нагрева газообразным теплоносителем и может найти применение в энергетике, а также в других 5 родственных отраслях техники.Невысокая интенсивность теплообмена между газообразным теплоносителем ц поверхностью теплообмена в наиболее распространенных кожухотрубных теплообменцц О ках сдерживает развитие теплоэнергетики, препятствует использованию вторичных энергетических ресурсов промышленности и повышению эффективности теплоцспользующих аппаратов. 5Известен теплообменцик с подачей газообразной среды к теплообменным рабочим поверхностям, выполненным в виде полых дисков, объединенных трубчатыми коллекторами, двумя встречными потоками по оси 20 аппарата с поворотом потоков ца 90 ц отводом их во взаимно-противоположных направлениях через каналы между рабочими лопатками колеса вентилятора, расположенного между дискообразными поверхностями 25 нагрева (1.Недостатком этогоа я ется необходимостьвлятора, сложность к ед точная интенсивность 0 Известен также кожухотрубный теплообменник, содержащий размещенный в кожухе трубный пучок, патрубок ввода среды межтрубного пространства, размещенный по середине высоты пучка, и расположецные перпендикулярно этому патрубку с противоположных сторон кожуха патрубки вывода среды межтрубного пространства 2.Данньш теплообменццк по своей технической сущности наиболее близок описываемому.Однако ц этот теплообменник не обеспечивает достаточно эффективного теплообмена при подаче в межтрубное пространство двухфазного потока.Цель изобретения - интенсификация теплообмена путем создания импульсного режима во встречных струях.Данная цель достигается тем, что теплообменник дополнительно содержит электро- командный аппарат, а кожух снабжен дополнительным патрубком ввода среды мсжтрубного пространства, расположенным симметрично первому относительно осц пучка, в обоих патрубках установлены питатели для ввода промежуточного теплоносителя и перекрывающие шибера с сервоприводом, связанным с электрокомандным аппаратом.На фцг. 1 схематически изображен опи1 ф7126393сываемый теплообменник, разрез ца фи.2 - то же, шд в плане.1 еплоооыеццик содержит трубопровод 1, подводящий жидкий теплоцоситель, цацр - мер нагреваемую воду в теплооомешшк, входной коллектор 2 для подвода жидкого теплоносителя в трубный пучок с труоами 3, образующими поверхность нагрева, выходной коллектор 4 для отвода жидкого теплоносителя из трубного пучка, трубопровод 5 для вывода жидкого телоцосителя из теплообменника, патрубкц 6 и 7, размещенные симметрично оси пучка и подводящие газообразныи теплоноситель в теплообменник, расположенные перпендикулярно патрубкам 6 ипатрубки 8 и 9 для отвода газообразного теплоносителя пз теплообмецника; трубопровод 10 для отвода отсепарированного промежуточного теплоносителя (жидкого, мелкодисперсного твердого) из теплообменника, шибера 11 и 12 с сервоприиодами 13 и 14, электрокомацдными устройствами 15 и 16, пптатели 1 и 18 для ввода промежуточного жидкого твердого) теплоносителя в поток газа.Рабочии процесс в этом кожухотрубцом теплообменцике протекает следующим образом.Я(идкий теплоноситель (например, вода) подается в теплообменцик по трубопроводу 1, поступает во входной коллектор 2 и далее распределяется по трубам 3, Из пучка труб 3 после завершения процесса тепло- обмена (нагрев, охлаждение) жидкий теплоноситель поступает в выходной коллектор 4 и далее по трубопроводу 5 отводится к потребителю.Газообразный, преимущественно двухфазный, теплоноситель подается в теплообменцик по двум встречным соосным патрубкам б и 7, омывает наружную поверхность труб 3 пучка и отводится из теплообменнпка цо патрубкам 8 и 9.Через питатели 17 и 18 в поток газообразного теплоносителя вводится цромежуточцьш жидкий (мелкодисперсный твердый) теплоноситель, который способствует интенсификации теплообмена между газообразным теплоносителем и трубчатой поверхностью нагрева. Установленные в патрубках б и 7 шибера 11 и 12 снабжены сервоприводами 13 и 14, связанными с электро- командными устройствами 15 и 16, запрограммированными па создание импульсного режима подачи газа, прп котором фронт соударецпя газовых потоков перемещается от одной крайней трубы пучка до другой,Для реализации описанного режима работы теплообменника электрокомацдцые аппараты, регулирующие движение шцберов, запрограммированы так, что подвод каждого из встречных потоков теплоносителя, включая также и поток инертного промежуточного теплоносителя, осущесгвгяют в импульсном режиме со сдвигом фаз ца О 5 20 25 30 35 О 5 50 55 00 05 пол-периода прп амплитуде изменения скоростей 0,5 - 1,5 от средней скорости потока цри частоте пульсаций скоростиЫГГц,1 где ЬК - изменение скорости газа, м/с;1 - размер пучков труб вдоль потока газа, м.При осуществлении описанного режима работы за трубами пучка це образуются кормовые зоны течения с пониженным коэффициентом теплообмена, так как лобовая зона обтекания труб каждого ряда периодически, с частотой =1 - 20 1 ц, перемещается цо поверхности каждой из труб пучка на 180, Сепарированный из газообразного теплоносителя промежуточный теплоноситель отводится из теплообменника по трубопроводу 10 и вводится вновь через пита- тели 17 и 18 в поток газа.Отводящий газ перед выводом из теплообменника пропускается через разделитель фаз, например циклон, для улавливания промежуточного теплоносителя, который также подается через питатели в поток свежего теплоносителя.Эффективность данного теплообменника обусловлена штенсификацпей процесса тецлообмена, в связи с уменьшением застойных кормовых зон, дополнительной турбулизацией, обусловленной соударением встречных газовых потоков, и наличием в газе промежуточного мелкодисперсного теплоносителя. Формула изобретения Кожухотрубный тецлообмецнцк, содержащий размещенный в кожухе трубный пучок, и-трубок ввода среды межтруоцого пространства, размещенный по середине высоты пучка, и расположенные перпендикулярно этому патрубку с противоположных сторон кожуха патрубки вывода среды межтрубного пространства, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем создания импульсного режима во истрецых струях, теплообмецпик дополниельцо содержит электрокомацдцый аппарат, а кожух снабжен дополнительным патрубком ввода среды межтрубцого пространства, расположенным симметрично первому относительно осп пучка, в обоих паруоках установлены пнтателп для ввода промежуточного теплоносителя и переключающие шибера с сервоприводом, электрически связанным с электрокомандным аппаратом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 125258, кл. Г 280 11/00, 1948.2. Патент ФРГ878357, кл. 171 5/22, опублик. 1953,ипография, пр. Сапунова Зака НПО 792/19 Изд. Лъ 128Г 1 оиск Государственного комитет13035, Москва, ЖТпокая ж 698лам изобретении б., д. 4/5 Подписное открытий