Теплообменник

)5 Г 28 О 28 Р 9/22 РЕТЕН КА СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 848949, кл, Р 28 Г 9/22, 1979,(57) Сущность изобретения: интенсификациятеплообмена в межтрубном пространстве и упрощение технологии изготовления -А"СИ,)ьДЩяиа-т-"а) и 1икали ,-.обеспечивается тем, что в теплообменнике, включающем корпус, размещенйый внутри него пучок теплообменных труб 2 и поперечные перегородкй; установленйые в межтрубном пространстве, последние . выполнены из колец 4, соединенных между собой, а сами кольца 4 выполнены из прутка круглого сечения с диаметром равным 0,1 - 0,2 наружного диаметра труб 2, причем внутренний диаметр каждоо кольца равен 1,025 - 1,075 упомянутого диаметра труб, а перегородки установленыпо длийе пучка с шагом, равным 9 - 11 наружным диаметрам труб. 1 з,п, ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к энергетике иможет быть использовано в машинострои тельной, химической, пищевой и других от раслях промышленности.Известен теплообменник, в котором перегородки выполнены в виде перфорированных дисков с сегментными вырезами,Недостатком: его является наличие эастойнйх зонснижающих- интенсивностьтеплообмена,Наиболее близким к предлагаемомуявляется теплообменник, содержащий корпус, размещенный в нем пучок теплообменных труб и установленные в межтрубномпрострайстве с перекрытием его проходного сечения поперечные перегородки, выполненные в виде перфорированных дисков,отверстия, в которых имеют отбортовку,.В межтрубном пространстве этого теплообменника происходит образовайие застойных зон у перегородок, что снижаетинтенсивность смывания всех труб и, крометого, он сложен в изготовлении.Цель изобретения - интенсификациятеплообмена и упрощение технологии изготовлейия,Поставленная цельдостигается тем, чтов теплообменнике, содержащем" корпус сразмещенным в нем пучком теплообменныхтруб. и установленными в межтрубном пространстве поперечными перегородками, перекрывающими его проходное сечение,последние выпелнены из опорных колец,соединенных между собой и изготовленныхйэ прутка круглого сейения диаметром 0,1. -0,2 наружного диаметра теплообменныхтруб, прйчем опорные кольца выполнены свйутренним диаметром, равным 1,0251,075 наружного диаметра теплообменныхтруб. Поперечные перегородки расположенй в теплообменнике с шагом, равным 9-11наружным диаметрам теплообменных трубвдоль оси корпуса.На фиг. 1 изображен теплообменник; нафиг, 2- поперечная перегородка;Теплообмен ник содержит корпус 1, размещенный внутри него пучок теплообменных труб 2 и поперечные перегородки 3,установленные в межтрубном пространстПоперечные перегородки 3 выполненыиз опорных колец 4, соединенных межщсобой, сами опорные кольца 4 выполненыиэ прутка круглого сечения, крайние периферийные сегменты поперечной перегородки 3 закрыты заглушками 5, а центральныесегменты 10 являются свободными проходными сечениями для холодного теплоносителя. Теплообменник содержит такжепатрубки 6 и 7 для подвода и отвода горячего теплоносителя и патрубки 8 и 9 для подвода и отвода холодного теплоносителя.Теплообменник работает следующимобразом.:5 Горячий теплоносителя поступает в теплообменник по патрубку 6, протекает потрубам 2, где охлаждается и выводится через патрубок 7, Холодный теплоноситель через патрубок 8 поступает в межтрубное 10 пространство, С помощью поперечных перегородок 3 организуется интенсивное омывание труб 2, теплоносйтель протекает через сегменты 10, Так как внутренний диаметр опорных колец 4 больше.на 0,05 наруж ного диаметра теплообменных труб 2, томежду опорными кольцами 4 и теплообменными трубами 2 образуются зазоры, поперечное сечение которых представляет собой асимметричное сопло Лаваля, где 20 происходит значительное ускорение холодного теплоносителя и возникает дополнительная интенсификация теплообмена на участках поперечных перегородок 3, Распо- ложениепоперечных перегородок 3 вдоль 25 оси корпуса 1 с шагом, равным 9 - 11 наруж-,ным диаметрам теплообменйых труб 2, по- зволяет организовать в межтрубном пространстве турбулентный режим движения холодного теплоносителя, усиливаю щийся за счет активного действия струи,образованной сопловым зазором между опорным кольцом поперечной перегородки 3 и поверхностью труб 2 по всей длине теплообменника.35 В табл,1 приведены значения среднихкоэффициентов теплопередачи в водно-водяном теплообменнике с теплопередающей поверхностью 5 м, наружный диаметр трубы 20 мм в зависимости от внутреннего ди аметра опорного кольца решетки.Как видно из данных табл. 1, оптимальный размер внутреннего диаметра опорного кольца равен 1,025 - 1,075 наружного диаметра теплообменных труб, при котором 45 создается максимальная эффективностьтеплообмена, улучшается технологичность изготовления, при этом достигается необходимая жесткость теплообменника, снижающая вибрацию теплообменных труб.50 В табл. 2 приведены значения среднихкоэффициентов теплопередачи в водно-водяном теплообменнике с теми же параметрами в зависимости от шага расположения поперечных перегородок.55 Как видно из данных табл, 2, оптимальное значение шага между поперечными перегородками вдоль оси корпуса равно 9-11 наружным диаметрам теплообменных труб, При этих значениях шага поддерживается высокая степень турбулизации потока и ак420 410 560 565 505 Табл ица 3 015 025 Оп е 0,05 02 26900 27500 36100 37020 37200 Р,Па К,Вт мК 410 565 5 6тивное омывание им всего пучка теплооб- готовления эа счет изготовления поперечменных труб без образования застойных ных перегородок из опорных колец с внутзон. ренним диаметром, равным 1,025-1,075В табл. 3 приведены значения средних наружного диаметра теплообмейных труб, коэффициентов теплопередачи и гидродинамического соп ротивления водно-водя Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ноготеплообменникастемиже параметрами 1, Теплообменник, содержащий корпус по ходу холодного теплоносителя в зави- сразмещенными в нем пучком теплообменсимости от диаметра прутка опорных ко- нйх труб .и поперечными перегородками, лец перекрывающими проходное сечение корКак видно из данных табл. 3, оптималь пуса, в отверстиях которйх трубы установным диаметром круглого прутка, из которо- -" -лены с зазором,:отли ч а ю щ и й с я тем, го изготавливаются опорныекольца, что, с целью интенсификации теплообмена составляет 0,1 - 0,2 наружных диаметров и упрощения технологии изготовления, петеплообменных труб, При этом наблюдает- . регородки выполнены из соедйненных межся наиболее благоприятное соотношение 15 ду собой колец; каждое из которых между величинами коэффициентов тепло- образовано прутком с диаметром сечения, передачи и гидравлическогосопротивленияравным 0,1 - 0;2 наружного диаметра труб, а теплообменника.:,. внутреннйй диаметр каждого, кольца равенТаким образом, в предлагаемом тепло-, 1,025 - 1,075 упомянутого диаметра труб. обменнике достигнуто увеличениекоэффи 2, Теплообменник по и. 1, о т л и ч а юциентов теплопередачи, что говорит об щ и й с я тем, что перегородкиразмещены интенсификации теплообмена, кроме того, . по длине трубного пучка с шагом, равным достигнуто улучшение технологичности из - 11 наружным диаметрам труб.1758382г,1Составитель А, Бережной едактор 3, Слиган Техред М,Моргентал Корректор Н. Ревска аказ 2988 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101