Трубный пучок теплообменника
Изобретение относится к трубчатым теплообменным аппаратам газожидкостного типа, в которых охлаждающим агентом является воздух, и может быть использовано в любой отрасли промышленности для охлаждения энергоносителей и конденсации их паров. Конструкция теплообменника позволяет повысить интенсивность теплоотдачи , обеспечить энергои материалосбережение при неизменном отводимом тепловом потоке. Теплообменная секция аппарата имеет шахматное расположение труб с поперечными круглыми ребрами, по всей длине в плане имеющими конфигурацию кругового диска, обрезанного по хорде, касательной к окружности основания. При этом хорда перпендикулярна к оси обтекания трубы потоком, максимальный диаметр ребер составляет 1,79-2,28 диаметра трубы с продольным шагом, равным 1-0,77 максимальный трубы диаметра, и с поперечным шагом, составляющим 1,08-1,6 продольного шага. Условия обтекания трубы в секции улучшены, балластная теплоотдающая площадь поверхности отсутствует, увеличивается интенсивность теплоотдачи и снижаются затраты энергии на перемещение воздуха, уменьшается металлоемкость. 3 ил.
СОКК1 СОГ1ЕТСКИХ
СOI 1ИЛЛИСТИЧГ-:СКИХ
I ГСПЧГЛИК (sI1s F 28 0 7/00, F- 28 F 1/24
ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
Г1РИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4648132/06 (22) 10.02.89 (46) 30.10.91. Бюл. № 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) Г.A.Ìàðãîëèí, В.Б,Кунтыш, B.È.Ìåëåхов, К.А.Варма и X.Î.Ýëüáèíã (53) 621.565.94(088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 3019452, кл. F 28 F 1/24, опублик. 1982. (54) ТРУБНЫЙ ПУЧОК ТЕПЛООБМЕННИКА (57) Изобретение относится к трубчатым теплообменн ым аппаратам газожидкостного типа, в которых охлаждающим агентом является воздух, и может быть использовано в любой отрасли промышленности для охлаждения энергоносителей и конденсации их паров. Конструкция теплообменника позволяет повысить интенсивность теплоИзобретение относится к рекуперативным трубчатым газожидкостным теплообменникам и может быть использовано в различных отраслях промышленности для охлаждения или конденсации с охлаждением различных энергоносителей, жидких технологических продуктов и их паров.
Известен трубный пучок газового теплообменника, включающий группы труб, расположенные в шахматном порядке. с установленными на их наружной поверхности теплообменными ребрами, Каждое теплообменное поперечное ребро в направлении к выходу высокотемпературного газа имеет больший радиальный размер, чем в направлении выхода. Больший радиальный размер достигнут обрезкой
„„SU ÄÄ 1688095 А1 отдачи, обеспечить энерго- и материалосбережение при неизменном отводимом тепловом потоке. Теплообменная секция аппарата имеет шахматное расположение. труб с поперечными круглыми ребрами, по всей длине в плане имеющими конфигурацию кругового диска, обрезанного по хорде, касательной к окружности основания. При этом хорда перпендикулярна к оси обтекания трубы потоком, максимальный диаметр ребер составляет 1,79 — 2,28 диаметра трубы с продольным шагом, равным 1 — 0,77 максимальный трубы диаметра, и с поперечным шагом, составляющим 1,08 — 1,6 продольного шага. Условия обтекания трубы в секции улучшены, балластная теплоотдающая площадь поверхности отсутствует, увеличивается интенсивность теплоотдачи и снижаются затраты энергии на перемещение воздуха, уменьшается металлоемкость, 3 ил, (удалением) части поверхности ребер со стороны входа газа.
Однако компактность и интенсивность теплопередачи такого трубного пучка сравнительно невысоки, так как поверхности ребер трубы обрезаны в их лобовой части по направлению движения газа, а горизонтальные плоскости обрезки проходят с тыльной стороны труб.
Цель изобретения — интенсификация теплопередачи и повышение компактности пучка, Поставленная цель достигается тем, что при ьыполнении хорд сегментных вырезов в поперечных теплообменных ребрах по касательной к поверхности труб максимальный диаметр ребер составляет 1,79 — 2,28
1688095 диаметра трубы при продольном шаге груб в пучке, составляющем 1,0--0,77 максимального диаметра ребер, и поперечном шаге, составляющем 1,08-1,6 величины продольного шага.
На фиг.1 изображен трубный пучок, поперечный разрез, на фиг,2 — труба с поперечными теплообменными ребрами, вид в плане; на фиг.3 — то же, общий вид.
Трубный пучок теплообменника включает несущую трубу 1 с поперечными теплообменными ребрами 2, имеющими в плане вид круговых дисков с сегментными вырезами на частях дисков, находящихся с тыльной стороны каждой трубы 1, Хорды 3 сегментных вырезов каждого теплообменного поперечного ребра 2 размещены по касательной поверхности несущих труб 1, расположены с тыльной стороны и перпендикулярны по отношению к направлению потока охлажденного агента, например воздуха, В теплообменной секции 4 несущие трубы ра полагаются в шахматном порядке с поперечным шагом
Зпл и продольным шагом я„„, Поперечный шаг . :4л составляет 1,081,6 величины продолычого шага S Несущая труба 1 в теплообменниках воздушного охлаждения по условиям корроэионной стойкости к обрабатываемым энергоносителям изготавливается обычно биметаллической и состоит иэ коррозионноустойчивой несущей трубы (нержавеющая и углеродистая сталь, латунь) и высокотеплопроводной оболочки с ребрами иэ алюминия и их сплавов, Трубный пучок теплообменника работа5 ет следующим образом. Несущие трубы 1 при прокачивании по ним энергоносителя или технологического продукта нагреваются. Поток охлаждающего агента (воздуха) подается на теплообмен10 ную секцию 4 со стороны необрезанной части поперечных теплообменных ребер 2 и. попадая в межтрубное пространство, нагревается эа счет теплопроводности через стенки несущей трубы 2 и конвекцией с по15 верхности поперечных теплообменных ребер 2, затем нагретый воздух при дальнейшем движении, выбрасывается в окруж".ющую среду. Использование изобретения позволяет повысить компактность трубного пучка и интенсифицировать теплообмен. Формула изобретения 25 Трубный пучок теплообменника с шахматной компоновкой труб, снабженных поперечными ребрами, каждое из которых выполнено в виде диска с сегментным вырезом, расположенным с тыльной стороны 30 трубы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена и повышения компактности пучков при выполнении сегментного выреза с хордой, размещенной по касательной к трубе,мак35 симальный диаметр ребер составляет 1,792.28 диаметра трубы, а трубы в пучке расположены с продольным шагом, составляющим 0,77 — 1,0 максимального диаметра ребра, и с поперечным шагом, составляю40 щим 1,08 — 1,6 продольного шага, 1688095 дозах аг. / f t Составитель П, Акимова Редактор Л. Веселовская Техред М,Моргентал Корректор M. Демчик Заказ 3702 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
