Проточный кожухотрубный теплообменник

Изобретение относится к теплотехнике и предназначено для утилизации тепла. Проточный кожухотрубный теплообменник для жидких и газообразных сред цилиндрической формы с соосными патрубками по торцам для входа и выхода основной нагревающей или охлаждаемой среды, с однорядным расположением профильных труб вдоль боковой цилиндрической поверхности, с вводом и выводом нагреваемой или охлаждающей среды через отверстия по кольцевым окружностям торцов между боковой стенкой теплообменника и патрубком, являющимися элементами трубной доски, при этом теплообменные трубы по основной длине имеют сечение клиновидной формы, обращенные острыми углами к центральной оси, тем самым равномерно заполняя теплообменник, и к местам ввода и вывода нагреваемой или охлаждающей среды сечение труб уменьшается до возможности их присоединения к отверстиям в кольцевых торцах теплообменника. Это позволяет уменьшить неравномерность распределения межтрубной среды, а следовательно, повысить эффективность теплообмена. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к теплотехнике и предназначено для утилизации тепла отходящих газов печных и промышленных установок, в котельных установках, водо- и воздухонагревателях. Теплообменник может использоваться в системах кондиционирования воздуха и воздушного отопления. Теплообменник хорошо компануется в трубопроводных системах.

Известен кожухотрубный теплообменник [1], содержащий кожух, выполненный в виде двух концентрично расположенных цилиндров, между которыми расположены теплообменные трубы, коллекторы для подвода и отвода внутритрубной среды, патрубки и коллекторы для подвода и отвода межтрубной среды, отличающийся тем, что теплообменные трубы выполнены с поперечным сечением трапециевидной формы и закреплены в трубных решетках с расположением торцов труб по радиусу вокруг внутреннего цилиндра, выполненного в виде съемной втулки. Недостатками этого теплообменника являются сложность его изготовления, неравномерность распределения межтрубной среды, а следовательно, снижение эффективности теплообмена.

Известен также осевой теплообменник [2], который содержит продольный и проходящий по существу вдоль оси наружный канал для протекания первой газовой среды и множество по существу параллельных внутренних каналов (теплообменных труб) для протекания второй жидкой среды, причем внутренние каналы расположены в наружном канале так, что они проходят внутри указанного наружного канала по существу в осевом направлении с обеспечением возможности теплопередачи между указанными первой газовой средой и второй жидкой средой, при этом по меньшей мере один внутренний канал соединен по меньшей мере с одним удлиненным листом, который проходит по существу в осевом направлении вдоль указанного внутреннего канала так, что по существу совпадает с направлением протекания первой газовой среды в наружном канале, а теплообменник содержит центральный канал, проходящий по существу вдоль центра или центральной оси теплообменника, для распределения второй жидкой среды по внутренним каналам. Недостатками этой конструкции являются большая металлоемкость и объемность теплообменника, низкая поверхность теплообмена, что не обеспечивает хороший съем тепла.

Предлагается более эффективная и компактная конструкция проточного кожухотрубного теплообменника, состоящая из цилиндрического корпуса, торцов с соосными с корпусом патрубками для подвода и отвода основной среды. Торцевые части теплообменника используются в качестве трубных решеток для однорядного крепления труб по кольцевой окружности, в которых выполнены соответствующие отверстия. В качестве теплообменных элементов используются трубы клиновидного сечения. Могут применяться два вида сечения труб - каплевидное или треугольное. Трубы такого сечения установлены в теплообменнике острыми углами к центральной оси с равномерным расстоянием между собой, тем самым обеспечивая полное заполнение сечения теплообменника и соответственно его эффективность. Ближе к патрубкам сечение труб уменьшается до размера менее ширины кольца торцевой крышки от боковой поверхности до патрубка. Изменение сечения от максимального к минимальному осуществляется с сохранением ориентации острого угла теплообменной трубы, что обеспечивает минимальное сопротивление комплекта труб основному потоку в корпусе теплообменника. При этом каплевидное сечение труб может уменьшаться к торцевой крышке также до каплевидного или круглого сечения. В каждой торцевой крышке в один ряд по ее окружности выполняются соответствующие отверстия и производится крепление труб к торцам сваркой или вальцовкой На рис. 1 показано поперечное сечение теплообменника, состоящего из цилиндрического корпуса 1, кольцевых торцов 3, патрубков 2 и 5, теплообменных труб 4. На рисунках 2 и 3 показан вид сверху на теплообменник без коллектора, на которых изображено расположение теплообменных труб клиновидной формы с равномерным заполнением сечения теплообменника. На кольцевых торцах показаны входные и выходные отверстия 6 теплообменных труб с меньшим сечением, чем сечение труб в корпусе теплообменника. В случае рекуперации тепла от теплового агрегата (печи, котла и др.) нагретый газ 7 поступает через патрубок 2 в межтрубное пространство. Передача тепла может производиться газообразной или жидкой среде 8, поступающей в трубы через отверстия 6 в один из кольцевых торцов. При естественном движении этой среды газ или жидкость поступает в нижние отверстия и, нагреваясь конвективным потоком, поднимается вверх и выходит в верхние отверстия. Так, например, от печи через теплообменник может нагреваться горячим воздухом помещение или вода в емкости, в которую помещен теплообменник. При использовании в конструкции теплообменника коллекторов 9 для организованной подачи нагреваемой (охлаждающей) среды ее подача осуществляется противотоком, что существенно увеличивает эффективность теплопередачи. Этот принцип может широко применяться в различного типа котлах или при кондиционировании воздуха.

Источники информации

1. Патент РФ №2395774, МПК F28F 1/02; F28D 7/00, публ. 26.06.2010 г.

2. Патент РФ №2393403, МПК F28F 7/16, публ. 10.05.2011 г.

1. Проточный кожухотрубный теплообменник для жидких и газообразных сред цилиндрической формы с соосными патрубками по торцам для входа и выхода основной нагревающей или охлаждаемой среды, с однорядным расположением профильных труб вдоль боковой цилиндрической поверхности, с вводом и выводом нагреваемой или охлаждающей среды через отверстия по кольцевым окружностям торцов между боковой стенкой теплообменника и патрубком, являющимися элементами трубной доски, отличающийся тем, что теплообменные трубы по основной длине имеют сечение клиновидной формы, обращенные острыми углами к центральной оси, тем самым равномерно заполняя теплообменник, и к местам ввода и вывода нагреваемой или охлаждающей среды сечение труб уменьшается до возможности их соединения к отверстиям в кольцевых торцах теплообменника.

2. Проточный кожухотрубный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что клиновидное сечение труб может быть каплевидной формы, сужающееся к торцам в меньшее сечение также каплевидной формы или круглое сечение.

3. Проточный кожухотрубный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что клиновидное сечение труб может быть треугольной формы, сужающееся к торцам в меньшее сечение также треугольной формы.

4. Проточный кожухотрубный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что по торцам он может иметь коллекторы для ввода и вывода нагреваемой или охлаждаемой среды.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к теплообменной трубе и к способу ее изготовления, при этом теплообмен осуществляется между потоком текучей среды, проходящим внутри трубы, и текучей средой снаружи этой трубы.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для соединения трубы с пластинами теплообменника. В способе соединения трубы с пластинами теплообменника, пластины, имеющие воротнички, располагают на трубе, подают в трубу рабочее тело под давлением, увеличивают давление в трубе и ее диаметр.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться при изготовлении теплообменников. Теплообменник из оребренных трубок включает в себя множество параллельно расположенных теплообменных трубок 10 и множество листообразных ребер 1, предусмотренных ортогонально теплообменным трубкам 10, причем каждая из теплообменных трубок находится в контакте с фланцами ребер листообразных ребер и вкладывается вдоль фланцев ребер.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам распределения воды градирен систем оборотного водоснабжения электростанций и промышленных предприятий.

Изобретение предназначено для применения на транспорте и относится к охлаждающим устройствам работающего оборудования дизельных локомотивов. Радиатор сотового типа для охлаждения масла и воды состоит из охлаждающих трубок круглого сечения с шестигранными основаниями, расположенными горизонтально по направлению движения тепловоза для обеспечения прохождения воздуха по трубке, при этом в охлаждающие трубки круглого сечения впаиваются турбулизирующие вставки, причем толщина пластины турбулизирующей вставки уменьшается от края трубки к ее центру.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах. Теплообменная труба, в которой канавки глубиной 0,3H до 0,5H, где H - толщина стенки трубы, нанесенные с шагом на наружной поверхности трубы и соответствующие им выступы на внутренней поверхности трубы, выполнены по винтовой линии с шагом, который находится в диапазоне от D до 8D, где D - наружный диаметр трубы.

Изобретение предназначено для применения в теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах с оребренными трубами. В теплообменном аппарате оребренная теплообменная труба диаметром d выполнена серпантинообразной с внешним диаметром оребрения D и толщиной ребер L1, расположенных на расстоянии L2 друг от друга, при этом амплитуда серпантина A по внешнему диаметру оребрения составляет не менее A = D × ( 2 + 1 L 1 + L 2 L 1 − 1 ) период волны серпантина P не менее P = 2 D × ( 1 + 1 L 1 + L 2 L 1 − 1 ) Технический результат: интенсификация теплообмена за счет турбулизации потока, проходящего внутри оребренных серпантинообразных труб, и увеличение площади теплообмена аппарата.

Изобретение относится к холодильному контуру. Сущность изобретения: холодильный контур (3) для бытовой техники, в частности бытовой техники для охлаждения, такой как холодильники и морозильники, включает первый теплообменник (5), выполненный с возможностью гидравлического сообщения с компрессором (4), обеспечивающий охлаждение проходящей через него охлаждающей текучей среды и ее переход по существу в жидкую фазу.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении бойлерных труб. Способ изготовления бойлерных труб с различной ребристой внутренней поверхностью заключается в том, что рассчитанный по размерам шпиндель с каналом, имеющим заданную форму внешней поверхности, выполняют с навивкой в канал проволокообразного элемента, формирующего на нем обратное изображение заданной структуры ребристости трубы.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к гелиотехнике, и может использоваться в солнечных коллекторах, предназначенных для нагрева воды от солнечного излучения.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов, основу которых составляют гладкие трубчатые поверхности.

Теплообменник, в частности, для использования в контактной группе установки по производству серной кислоты, содержит камеру (2), в которой пучок (12) трубок расположен по круговому кольцу, причем между пучком (12) трубок и окружающим его корпусом (13) камеры образовано газовое пространство (15), отверстие (6) для подачи газа, выполненное в корпусе (13) камеры и предназначенное для введения газа, по существу, в радиальном направлении относительно пучка (12) трубок, и газовыпускное отверстие, примыкающее к внутреннему пространству (16), окруженному пучком (12) трубок, по существу, в осевом направлении.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для установки труб в теплообменных аппаратах. Подогреватель воздуха топочным газом и способ установки воздушных труб для подогревателя воздуха топочным газом, в котором комплект воздушных труб соединен с указанным подогревателем воздуха, при этом способ заключается в обрезке воздушной трубы, присоединенной к подогревателю, и в отделении указанной части воздушной трубы, которая подлежит удалению из подогревателя воздуха для замены; далее указанный способ заключается в установке отдельной новой воздушной трубы взамен удаленной части воздушной трубы и в плотном присоединении указанной новой воздушной трубы к оставшейся части в качестве ее продолжения.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в устройствах для осуществления взаимодействия двух теплоносителей без их непосредственного контакта, в частности в парогенераторах.

Изобретение относится к одноходовым кожухотрубчатым теплообменным аппаратам и может быть использовано в химической, нефтегазовой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к теплоэнергетической, химической и нефтехимической промышленности и предназначено для использования в многотоннажных промышленных установках.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении трубчатых теплообменников. Трубчатый теплообменник для теплообмена между двумя текучими средами содержит корпус (2), внутри которого между входной и выходной камерами (5, 6) проходит одна или несколько труб (8) для первой текучей среды.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено в кожухотрубных теплообменниках. В кожухотрубном теплообменнике, содержащем соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках, и коллекторные камеры трубной и межтрубной сред с перегородками, образующими пространственные соединения между секциями и задающими направления течения сред в них, коллекторные камеры трубной и межтрубной сред содержат участки, в которых перегородки установлены после каждых двух или более входов сред в секции, образуя последовательно соединенные группы, соответственно, двух и более секций с параллельным движением сред в каждой группе, при этом в коллекторной камере трубной среды может быть установлена дополнительная перегородка перед входами среды в секции одной из групп с параллельным движением среды.

Изобретение относится к технологии изготовления элементов системы отопления жилых и других зданий, в частности к способу изготовления теплообменника металлического системы отопления помещения, и может быть использовано при изготовлении элементов системы отопления помещения.

Изобретение относится к конструкции элементов системы отопления жилых и других зданий, в частности, к теплообменнику металлическому системы отопления помещения и может быть использовано при изготовлении системы отопления помещения.
Наверх