Способ работы кожухотрубного теплообменника

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соватскнк Социалистичесаа Республик(51) М. Кл,Р 28 Э 7/00Г 28 Р 13/10 с присоединением заявки (23) Приоритет Ьсударственный квинтет Йиатв Министров СССР е делаю ивооретвннй тт вткрытий(43) Опубликовано 25.07.77 рюллетень27 (45) Дата опубликования описания 24.08.77(92) Авторы изобретения И. Т. Эльперин, В, Л. Мельцер, Т. И. Эльперин . и А. И, ЛюбошицОрдена Трудового Красного Знамени институт теплои массообмена им. А. В, ЛыковаА;(54 ОСОБ РАБОТЫ КОЖУХОТРУБНОГО ТЕПЛООБМЕННИКАо О работы кожухотрубпутем подачи газьлообменным рабочим ены . в виде полых 2 трубчатыми коллектотми потоками с повои отводом их во взаТнаправлениях через и лопатками колеса 25 Известны способы ных теплообменников образной среды к теп поверхностям (выполи дисков, объединенных рами) двумя встречнь ротом потоков на 90 о имно противоположных каналы между рабочимИзобретение касается вопросов интенсификации теплообмена между газообразным теплоносителем и трубчатой поверхностью теплообмена в кожухотрубных теплообменниках. Оно может быть применено в энергетике, а также в некоторых других отраслях техники. Невысокая интенсивность теплообмена между: газообразным теплоносителем и поверхностью теплообмена в, наиболее распространенных кожухотрубных теплообменниках сдерживает развитие теплоэнергетики, препятствует использованию вторичных энергетических ресурсов и повышению эффективности тенлоиспольэуюших аппаратов. вентилятора, расположенного между дискообраэными поверхностями нагрева 11),Цель изобретения - интенсификация процесса теплообмена.Это достигается тем, что встречные газовые потоки перед йх поворотом юоР90 приводят в соударение в плоскостях1 параллельных к оси пуска, и подают их в. импульсном режиме со сдвигом фаз на полпериода при амплитуде изменения скоростей потоков 61, составляющей 0,5-1,0 от их средней скорости, и при частоте пульсаций скорости 9 а в , где с - ширина трубногоачпучка вдоль йаправления газового потока. При этом фронт соударения встречных потоков непрерывно перемешается внутри пучка труб от одной крайней трубы пучка до, другой. Для дополнительной интенсифь кации теплообмена может быть предусмотрен ввод в газовый поток дисперсной среды, твердой или жидкой.На фиг. 1 схематически изображен ра ботаюший по предлагаемому способу теплообменник, продольный разрезна фиг. 2- то же, план.Теплообменник содержит патрубок 1, подводящий жидкий теплоноситель через вход-: ной коллектор 2 в трубы 3 пучка, выходной коллектор 4 для отвода жидкого теплоносителя из труб 3 через патрубок 5, под водящие газопроводы 6 и 7 и отводящие газопроводы 8 и 9 и трубопровод 10 отвода отсепарированной жидкой фазы.Рабочий процесс в теплообменнике протекает следующим образом. Жидкий теплоно ситель (например, вода) подается в теплообменник по патрубку 1; поступает во входной коллектор 2 и далее распределяется по трубам 3. Из пучка труб 3 после завершения процесса теплообмена теплоноситель 15 поступает в выходной коллектор 4 и далее по патрубку 5 отводится к потребителю.Газообразный, преимущественно двухфазный, теплоноситель, подается в теплообменцник по двум встречным соосным газопровос. дам 6 и 7, омывает наружную поверхность труб 3 пучка и отводится из теплообмен- . ника по газопроводам 8 и 9. Отсепарированная из газообразного теплоносителя жидкая фаза отводится из теплообменника по трубопроводу 10 и распыляется вновь в потоке газа перед теплообменником, Отходящий газ перед выводом из теплообменника пропускается через каплеуловитель, например циклон (на чертеже не показан), и уловленная при этом капельная жидкость подается также и поток газа перед тепльобменником, Для облегчения стока и обновления жидкой пленки с поверхности труб в жидкий промежуточный теплоноситель вводят поверхностно-активное вещество, например силикон, в количестве до 1%.Для обеспечения импульсного режима подачи газообразного теплоносителя в трубчатый теплообменник.на подводящих газо проводах 6 и 7 устанавливают клапаны - переключатели с сервоприводом и командным аппаватом. запрограммированным на режим поАУ и 1) ) подвода газообразного , теплоносителя (на чертежах эти элемейты не показаны).Эффективность предлагаемого способа интенсификации теплообмена при однофазном газообразном потоке обусловлена уменьшением застойных кормовых зон в трубном пучке и турбулизацией газового потока, возникающей при соударении встречных газовых потоков, При двухфазном потоке дополнительная интенсификация теплообмена обусловлена проникновением промежуточной плотной фазы теплоносителя (капель жидкости и твердых частиц) в кормовую зону каждой из труб пучка и вовлечением этих зон в интенсивный теплообмен.формула изобретенияСпособ работы кожухотрубного теплообменника, преимущественно на двухфазном потоке. путем подачи среды в межтрубное пространство двумя встречными потоками, перпендикулярными к оси трубного пучка,оповорота потоков на 90 и отвода их во взаимно противоположных направлениях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це- , лью интенсификации теплеобмена, встречные потоки перед их поворотом приводя в соударение в плоскостях, параллельных к оси пучка,и, подают их в импульсном режиме со сдвигом фаз на полпериода при амплитуде изменения скоростей потоков А,. составляющей 0,5-1,0 от их средней скорости, и при частоте пульсаций скорости м ф 3 , где 3 - ширина трубного пучка.Рсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР % 125256, кл. Р 28 0 11/00, 1948.566115 иг Соомвитель Ю. Мартинчак Текред А. Богдан Корректор И. Мельниченко Реааито М. В 2373 И ЦНИИПИ в СССР 13038,аи, 4 Тираж 804 осударственного комитет во делам юобретещиф Москва, Ж, РауасПпп фПатент г ужгороде ул ПодписноеСовета Министоткрытийнаб., д, 4/8