Кожухотрубный теплообменник
Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована в кожухотрубных теплообменниках, как с жидким, так и газообразным теплоносителем. Предложена конструкция теплообменника, который содержит прямые теплообменные трубы, закрепленные в двух трубных решетках, которые в свою очередь скреплены с камерами трубной среды, имеющими разделительную перегородку, и штуцеры для межтрубной среды, размещенные на кожухе, поперечные перегородки. С целью повышения эффективности использования теплообменной поверхности без увеличения габаритных размеров теплообменника, теплообменник выполнен трехходовым, ряды труб по второму ходу расположены под углом к трубным решеткам, концы крайних рядов которых закреплены в трубных решетках напротив разделительных перегородок противоположных камер трубной среды, за счет чего введен дополнительный ряд труб в пространстве второго хода. Толщина перегородок камер трубной среды не превышает диаметра теплообменных труб, а расстояние между смежными рядами труб в районе перегородок камер трубной среды составляет не менее двух расстояний любых смежных рядов трубной решетки.
Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована в кожухотрубных теплообменниках, как с жидким, так и газообразным теплоносителем.
Известны теплообменники, теплообменная поверхность которых выполнена из отдельных пространственно-спиральных змеевиков с одинаковыми геометрическими характеристиками, оси которых параллельны, а концы которых жестко закреплены в трубных решетках, которые в свою очередь привариваются к кожуху (см., SU №532744 А, 21.10.76, F 28 D7/00; RU 1468150 С 30.09.94 F 28 D 7/00; RU 2006777 C1, 30.01.94, F 28 D 5/02; DE 3421421 A1, 03.01.85; ЕР 0751363 А1, 02.01.97, F 28 D 7/02). Недостатками вышеуказанных конструкций является большие габариты, наличие «мертвых» зон между трубной решеткой и соединительными патрубками, вследствие этого высокая удельная металлоемкость и большие размеры площадей, занимаемые теплообменником
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является теплообменник по патенту РФ №2109241. Данный теплообменник содержит прямые теплообменные трубы, закрепленные в двух трубных решетках, которые в свою очередь скреплены с камерами трубной среды, имеющими разделительную перегородку, и штуцеры для межтрубной среды, размещенные на кожухе, поперечные перегородки.
Недостатком данной конструкции является низкая эффективность использования теплообменной площади в трубной решетке из-за наличия «мертвых зон» напротив разделительных перегородок.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью - увеличение эффективности работы теплообменника за счет повышения площади теплообмена без увеличения габаритных размеров.
Технический результат от использования полезной модели заключается в создании конструкции теплообменника с повышенной эффективностью работы за счет увеличения поверхности теплообмена без увеличения габаритных размеров теплообменника.
Это достигается тем, что теплообменник выполнен трехходовым, ряды труб по второму ходу расположены под углом к трубным решеткам, концы крайних рядов которых закреплены в трубных решетках напротив разделительных перегородок противоположных камер трубной среды, за счет чего введен дополнительный ряд труб в пространстве второго хода, при этом толщина перегородок камер трубной среды не превышает диаметра теплообменных труб, а расстояние между смежными рядами труб в районе перегородок камер трубной среды составляет не менее двух расстояний любых смежных рядов трубной решетки.
На фиг.1 изображен кожухотрубный теплообменник, продольный разрез;
На фиг.2 изображено сечение А-А фиг.1
Кожухотрубный теплообменник содержит прямые теплообменные трубы 1, закрепленные в двух трубных решетках 2, 3, которые в свою очередь скреплены с соответствующими камерами трубной среды 4, 5, имеющими разделительные перегородки 6, 7 и штуцеры для межтрубной среды 8,9, размещенные на кожухе 10. Теплообменник выполнен трехходовым. В теплообменнике ряды теплообменных труб по второму ходу 11 расположены под углом к трубным решеткам 2, 3, концы крайних рядов которых закреплены в трубных решетках напротив разделительных перегородок 6, 7 противоположных камер трубной среды, за счет чего введен дополнительный ряд труб 12 в пространстве второго хода, при этом толщина Sп перегородок камер трубной среды не превышает диаметра d теплообменных труб, а расстояние между смежными рядами труб в районе
перегородок камер трубной среды Вс составляет не менее двух расстояний Ас любых смежных рядов трубной решетки.
Работа кожухотрубного теплообменника осуществляется следующим образом:
Среда I поступает в камеру 4, через теплообменные трубы 1 поступает в камеру 5, далее по трубам второго хода 11 поступает в противоположную часть камеры 4, далее по теплообменным трубам 1 поступает в противоположную часть камеры 5 и выходит из теплообменника. Среда II поступает через штуцер 9 в межтрубное пространство и выходит через штуцер 8, огибая поперечные перегородки 13. Среда I, делая три хода по теплообменным трубам, отдает или получает тепло от среды II, тем самым, осуществляя теплообмен между средами.
Промышленная применимость очевидна. Испытания предлагаемого решения осуществлены в ООО НПЦ «Анод» и показали положительные результаты. Использование полезной модели не требует специального оборудования и может быть осуществлено на обычных металлорежущих станках.
Перечисленные признаки отличают предлагаемое техническое решение от прототипа и обуславливают соответствие этого решения требованиям полезной модели.
Кожухотрубный теплообменник, содержащий прямые теплообменные трубы, закрепленные в двух трубных решетках, которые в свою очередь скреплены с камерами трубной среды, имеющими разделительную перегородку, штуцеры для межтрубной среды, размещенные на кожухе, и поперечные перегородки, отличающийся тем, что теплообменник выполнен трехходовым, ряды труб по второму ходу расположены под углом к трубным решеткам, концы крайних рядов которых закреплены в трубных решетках напротив разделительных перегородок противоположных камер трубной среды, за счет чего введен дополнительный ряд труб в пространстве второго хода, при этом толщина перегородок камер трубной среды не превышает диаметра теплообменных труб, а расстояние между смежными рядами труб в районе перегородок камер трубной среды составляет не менее двух расстояний любых смежных рядов трубной решетки.
