Теплообменник типа “труба в трубе

4 Р 28 в 7/1 СССРКРЫТИЙ РЕТЕН ТЕПЬСТВ А В зи ский нологич нняя труа наруж- межтруб- урбулизие в витво СССР 2, 1982. о СССР О, 1982. каю 1 ГСОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(57) Изобретение позволяет сметаллоемкость и улучшить теность теплообменника. Внутреба 2 имеет открытый торец 3,ная труба 1 - заглушенный. Вном пространстве размещены трующие элементы 4, выполненньде кольцевых диафрагм 5, примь1О84 0 теплоием и упроф-лы,коэ пе ил ост о к работает следующим Теплообменн образом.Из патрубка под напором во откуда попадае странство,к трубе 2. Со стороны торпа 3 трубь 1 2 диафрагмы снабжены радиальнымиу ьпорными вставками б а с противоположной - радиальными стержнями 7, контактирующими с трубой 1 и имеющими в местах контакта с ней петлевые отгибы 8. Элементы 4 м.б. расположены с переменным шагом, увеличивающимся в направлении к торцу 3. У каждоо элемента 4 вставки и стержни м.б, асположены попарно в одной плоскос-: и либо установлены с угловым смещением. У смежных элементов 4 стержни 7 м.б. размещены с угловым смещением. Изобретение относится к теплотехке и может быть использовано нри онструировании теплообменных аппара ов в различных отраслях промышлености.Целью изобретения - снижение меаллоемкости и улучшение технологичНа Фиг. 1 изображен теплообменк, общий вид; на фиг. 2 - турбулиирующий элемент; на фиг. 3 - теплобменник с установкой опорных встак и стержней со смещением в каждомлементе, вид сверху; на фиг. 4 -ариант выполнения турбулизирующеголемента с расположением стержней иставок попарно в одной плоскости;а фиг. 5 - теплообменник с размещеными с угловым смещением стержнями в 20 смежных турбулизирующих элементах, ид сверху.Теплообменник содержит наружную Трубу 1 с заглушенным торцом и внутреннюю трубу 2 с открытым торцом 3, 25 3 межтрубном пространстве размещены турбулизирующие элементы 4, выполненные в виде кольцевых диафрагм 5, примыкающих к внутренней трубе 2 и снабженных со стороны ее открытого торца 3 30 радиальными опорными вставками б, а ; противоположной - радиальными стержнями 7, контактирующими с наружной 1 рубой 1 и имеющими в местах контакта с нею петлевые отгибы 8. Наружный диаметр диафрагмы 5 равен сумме ее внутреннего диаметра и величины кольВ облпсти, непосредственно примыкающей к поверхности элемента 4, образуется вихреобразное движение, а востальной части потока - транзитнаяструя с повышенной средней скоростьюдвижения. Б местах отгибов 8 происходит разрушение пограничного слоя, Врезультате такого выполнения теплообменника обеспечивается повышение ициентов теплоотдачи и ачи совместно со сниже птериалоемкости конструкци ением изготовления, 4 з.п. цевого зазора, Турбулизирующие элементы 4 могут быть расположены с пере" менным шагом, увеличивающимся в направлении к открытому торцу 3 внутренней трубы 2. У каждого турбулизирующего элемента 4 вставки 6 и стержни 7 могут быть расположены попарно в одной плоскости либо установлены с угловым смещением, У смежных турбулизирующих элементов 4 стержни 7 могут быть размещены с угловым смещением.Количество вставок 6 и стержней 7 может бьгть как рпвньм, тпк и различным в зависимости от Физических характеристик теплообменного вещества и определяет прочность конструкции, гидравлическое сопротивление и интенсивность теплоотдачи. Для подвода и отвода теплоносителей теплообменник снабжен патрубками 9 и 10.В процессе сборки теплообменника нп кольцевой диаФрагме 5 закрепляются с одной стороны радиальные опорные вставки 6, и с противоположной - стержни 7, Затем турбулизирующие элементы 4 устанавливаются на внутренней трубе 2 нп расстоянии, равном 1-5 разности между наружным и внутренним диаметрами диаФрагмы, после чего она опускается в герметично заглушенную трубу 1. 9 теплоноситель подаютвнутреннюю трубу 2,в межтрубное про 1409840При прохождении теплоносителем турбулизирующего элемента 4 происходит его деление и отрыв от внутренней трубы 2, При этом в области, непосредственно примыкающей к поверхности турбулизирующего элемента 4, образуется вихреобразное движение, а в остальной части потока - транзитная струя с повышенной средней скоростью движения, Причем значительное увеличение скорости наблюдается у трубы 1. Одновременно с этим в местах петлевых отгибов 8 стержней происходит разрушение пограничного слоя.Таким образом, обеспечивается повышение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи совместно со снижением материалоемкости конструкции и упрощением изготовления, Описанное рас пределение скоростей наблюдается и на некотором расстоянии от турбулизирующего элемента 4, называемом длиною зоны влияния. Размещение следую" щего элемента 4 на некотором расстоянии от первого, в пределах эоны влияния, вызывает дальнейшее увеличение скорости движения теплоносителя, обеспечивающее последующее повышение коэффициентов теплоотдачи и теплопере 30 дачи.При расположении вставок б и стержней 7 вдоль одной образующей обеспечивается равномерное деление потока, ведущее к интенсификации тепло- обмена, при незначительном общем гидравлическом сопротивлении.Изменение угла между вставками 6 и стержнями 7 элемента 4 ведет к более мелкому делению потока теплообменного вещества, что обеспечивает интенсификацию теплообмена.Расположение у каждого элемента 4, вставок б,и стержней 7 по одной образующей, но со смещением по отношению одна к другому позволяет придать потоку теплоносителя вращательное движение, что также способствует повышению теплоотдачи.Формула изобретения1, Теплообменник типа "труба втрубе", внутренняя из которых имеетоткрытый торец, а наружная - заглушенный, содержащий размещенные в межтрубном пространстве турбулизирующиеэлементы, о т л н ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения металлоемкости и улучшения технологичности,турбулизирующие элементы выполненыв виде кольцевых диафрагм, примыкающих к внутренней трубе и снабженныхсо стороны ее открытого торца радиаль.ными опорными вставками, а с противоположной - радиальными стержнями,контактирующими с наружной трубой иимеющими в местах контакта с неюпетлевые отгибы.2, Теплообменник по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что турбулизирующие элементы расположены с переменным шагом, увеличивающимся в на"правлении к открытому торцу внутренней трубы.3. Теплообменник по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что у каждоготурбулизирующего элемента стержнии вставки расположены попарно в од"ной плоскости,4. Теплообменник по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что у каждоготурбулизирующего элемента вставкии стержни установлены с угловым смещением.5. Теплообменник по пп. 1 и 3,отличающийся тем, что усмежных турбулизирующих элементовстержни размещены с угловым смещением.ираж 6 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,Проектная,Государственного ком елам изобретений и о сква, Ж, Раушская Подписита СССРытийб д, 4/5