Теплообменник типа "труба в трубе

 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для утилизации тепла высокотемпературных уходящих газов . Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Теплообменник содержит наружную трубу 1 и внутреннюю трубу 2 со спиральным оребрением 3, на поверхности которого со стороны подводящего патрубка 4 межтрубной среды выполнены установленные с зазором относительно внутренней трубы 2 направляющие лопатки 8 дугообразной формы, высота которых увеличивается от центра к периферии. Интенсификация теплообмена происходит за счет обеспечения направления потока к внутренней трубе и развития ее поверхности . 2 з,п. ф-лы, 2 ил.

.СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЪ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769949/06 (22) 19.12.89 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Проектный институт "Авторемпромпроект" (72) Е.А.Бердин, О.М.Матюшин, Л.А.Гунин и

А.Т.Литвяков (53) 621.565(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 800566, кл. F 28 0 7/10, 1978, (54) ТЕПЛООБМЕННИК ТИПА "ТРУБА В

ТРУБЕ" (57) Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для утилизации

„„Я3„„1695119 А1 (si)s F 28 D 7/10, F 28 F 1/36 тепла высокотемпературных уходящих газов. Цель изобретения — интенсификация теплообмена. Теплообменник содержит наружную трубу 1 и внутреннюю трубу 2 со спиральным оребрением 3, на поверхности которого со стороны подводящего патрубка

4 межтрубной среды выполнены установленные с зазором относительно внутренней трубы 2 направляющие лопатки 8 дугообразной формы, высота которых увеличивается от центра к периферии. Интенсификация теплообмена происходит за счет обеспечения направления потока к внутренней трубе и развития ее поверхности. 2 з,п. ф-лы, 2 ил.

1695119

Изобретение относится к промышленной энергетике и может быть использовано для утилизации тепла высокотемпературных уходящих газов, например дымовых газов печей.

Известен теплообменник типа "труба в трубе", содержащий спиральное оребрение, выполнеНное на наружной трубе и размещенное с зазором по отношению к внутренней.

В данном теплообменнике основная часть потока теплоносителя, поступающего в зазор между трубами, омывает внутреннюю поверхность наружной трубы, что ухудшает теплосьем с высокотемпературной внутренней трубы, Кроме того, внутренняя труба вследствие неразвитости наружной поверхности имеет недостаточный контакт со вторичным теплоносителем, что снижает эфФективность теплопередачи. Зти недостатки не. компенсируются возможностью смывания высоконагретой поверхности внутренней трубы за счет наличия зазора.

Наиболее близким к предлагаемому является теплообменник типа "труба в трубе", наружная поверхность внутренней трубы которого снабжена спиральным оребрением, имеющем прорези на части высоты оребрения, а наружная труба снабжена подводящим и отводящим патрубками.

В данном теплообменнике внутренняя труба имеет более развитую поверхность, что увеличивает контакт со вторич!!ым теплоносителем. Однако теплоноситель, поступающий в зазор между трубами. направляется в основном на внутреннюю поверхность внешней трубы, что снижает теплосъем с внутренней трубы. Кроме того, часть потока за счет наличия прорезей может проходить по более короткому пути, не вступая в контакт с внутренней трубой.

Цель изобретения — повышение эффективности теплообмена за счет обеспечения направления потока теплоносителя к внутренней трубе и развития ее поверхности.

Для достижения указанной цели в теплообменнике типа "труба в трубе", наружная поверхность внутренней тоубы которого снабжена спиральным оребрением, а наружная труба снабжена подводящим и отводящим патрубками, на поверхности спирального оребрения со стороны подводящего патрубка выполнены лопатки, направленные от кромки к внутренней трубе и расположенные с зазором относительно внутренней трубы, Маправляющиелопатки могут иметь дугообразную форму, причем высота лопатки может уменьшаться от кромки оребрения к внутренней трубе. Наличие лопаток обеспе5О с использованием дополнительной площади, образованной оребрением 3 и лопатками 8. Частично охлажденные дымовые газы и нагретая среда выходят соответственно через патрубки 6 и 7, По сравнению с прототипом предлагаемый теплообменник имеет более высокую эффективность, что приводит к более глубокой утилизации тепла высокотемпературных теплоносителей для нагрева воздуха с последующим использованием его для техчивает направление потока теплоносителя к поверхности внутренней трубы, что увеличивает теплосъем, причем имеющийся зазор между лопатками и внутренней трубой исключает образование застойных зон и обеспечивает контакт теплоносителя со всей поверхностью внутренней трубы. Дугообразная форма лопаток позволяет направить поток к внутренней трубе, используя

10 его вихреобраэное движение, образованное спиральным оребрением. Уменьшение высоты лопатки от периферии к центру позволяет захватывать наибольшее количество теплоносителя у стенки внешней трубы в

15 низкотемпературной зоне. Кроме того, наличие лопаток на оребрении внутренней трубы обеспечивает развитие ее поверхности и соответственно увеличивает теплоотдачу, 2О На фиг.1 изображен теплообменник типа "труба в трубе", общий вид; на фиг.2— разрез А-А на фиг,1.

Теплообменник содержит наружную трубу 1, внутри которой размещена внут25 ренняя труба 2, наружная поверхность которой снабжена спиральным оребрением 3.

Трубы 1 и 2 имеют патрубки подвода 4, 5 и отвода 6, 7 теплоносителей. На поверхности спирального оребрения 3 со стороны пат3О рубка 4 подвода х.1лодного теплоносителя закреплены направляющие лопатки 8 дугообразной формы, высота которых уменьшается от кромки оребрения 3 до наружной поверхности внутренней трубы 2. Между

35 лопатками 8 и внутренней трубой 2 имеется зазор для прохода теплоносителя.

Теплообменник работает следующим образом.

Дымовые газы поступают через патру4О бок подвода 5 во внутренн!ою трубу 2. Нагреваемая среда через патрубок 4 поступает в межтрубное пространство и посредством спирального оребрения 3 приводится в вихреобразное движение. Встречая на своем пути лопатки 8, большая часть потока направляется к наружной поверхности внутренней трубы 2, а затем проходит через зазоры. Теплообмен между средами осуществляется через стенки внутренней трубы 2

1695119

Составитель О. Акимова

Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор А. Долинич

Заказ 4154 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 нологических нужд. Это позволяет экономить топливо, а также улучшать экологи-. ческий режим предприятия.

Формула изобретения

1. Теплообменник типа "труба в трубе", содержащий спиральное оребрение, размещенное на внутренней трубе с зазором относительно наружной трубы, причем последняя имеет подводящий и отводящий патрубки межтрубной среды, расположенные тангенциально, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, на поверхности оребрения со стороны подводящего патрубка межтрубной среды выполнены направляющие лопатки, примыкающие к кромке ребер и расположенные с

5 зазором относительно внутренней трубы.

2, Теплообменник по п.1, о т л и ч а loшийся тем, что направляющие лопатки имеют дугообразную форму.

3. Теплообменник по п.1, о т л и ч а ю10 шийся тем, что высота лопаток уменьшается в направлении от кромки оребрения к внутренней трубе.