RU18097U1 - Кожухотрубный теплообменник - Google Patents

Description

2001101320

ШИРРРРиМР, , р 28D 1/04

КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к кожухотрубным теплообменникам вязких жидкостей, может быть иснользована в энергетической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промьппленностях и направлена на интенсификацию теплообмена, снижение металлоемкости и трудоемкости при изготовлении, повышение эксплуатационной надежности и очистку внутренних поверхностей тешюобменных трубок.

Известен кожухотрубный теплообменник состоящий из корпуса с трубными пз чками, закрепленными к двум трубным доскам, днищ с фланцевыми соединениями, авт. св. СССР, № 1239502, кл. F28D 7/16, F28f 1/02, 04.01.1985г. Для интенсификации теплообмена в таких теплообменниках, как правило, используются констрз кции трубчатых элементов с различными конфигурациями.

Недостатком их является низкая энергетическая эффективность, трудоемкость в изготовлении и невозможность очистки тешюобменных трубок от всякого рода отложений.

Наиболее близким, по технической сущности, к предлагаемой полезной модели являются теплообменники, авт. св. СССР, № 1239502, кл. F28D 7/16, F28f 1/02, 04.01.1985г., авт. св. СССР, № 1081405, кл. F28D 7/02, содержащие пучки труб овального сечения закрученные спиралью или винтообразно.

Недостатком их является низкая энергетическая эффективность, особенно при применении для подогрева вязких жидкостей, трудоемкость в изготовлении и невозможность очистки теплообменцых трубок от отложений.

Предлагаемая полезная модель направлена на интенсификацию теплообмена, снижение металлоемкости и трудоемкости при изготовлении, повыщение эксплуатационной надежности и безопасности, самоочистку внутренних поверхностей трубок.

.

Это достигается путем использования в трубных пучках, предлагаемых кожухотрубных подогревателей, труб, у которых овальное сечение, с суженной средней частью, выполнено на отдельных з астках но длине, в смежнь1х из которых, разделенных цилиндрическими )астками, большая ось каждого последующего овала расположепа под углом к предыдущему, образуя винтовое направление, а в конструкщ1и корпусов применением приварных днищ распределительных камер.

На фиг.1 изображен предлагаемый четьфехкорпусный кожухотрубный теплообмепник, общий вид с разрезами; на фиг.2-вариант трехкорпусного кожз отрубного тенлообменника, общий вид с разрезами; на фиг.З-вариант двухкорнусного кож)отрубного теплообменника, общий вид с разрезами; на фиг.4-вариант однокорпусного кожухотрубного теплообменника, общий вид с разрезами; на фиг.5-применяемые трубные элементы в трубных пучках нредлагаемых теплообменников; на фиг.б-профили овальных сечений с суженной средней частью и щипшдрических з астков теплообменных трубок.

Кожухотрубный теплообменник, показанный на фиг.1 состоит из четырех корпусов 1-4, трубных нучков 5 с трубками 6, трубными решетками 7 и перегородками 8, входного 9, перепускных 10 и выходного 11 патрубков нагреваемой среды; входных 12, неренускных 13 и выходных 14 натрубков теплоносителя; неподвижной 15 и подвижной 16 опор; опорных межкорпуспых стоек 17. В противоположных концах каждого корпуса расположены распределительные камеры подогреваемой среды 18, с перегородками 19, уплотнителями 20 и 21 ноказанщ,1х на вьшоске А. Распределительные камеры закрыты приварньпли днищами 22.

Кожухотрубный теплообменник, показанный на фиг.2 состоит из трех корпусов 1-3, трубных пучков 5 с трубками 6, трубными решетками 7 и перегородками 8, входного 9, нерепускных 10 и выходного 11 патрубков нагреваемой среды; входного 12, перепускных 13 и выходного 14 патрубков теплоносителя; неподвижной 15 и подвижной 16 опор; опорных межкорпусных стоек 17. В противоположных концах корпусов расположены распределительные камеры подогреваемой среды 18 с перегородками 19, уплотнителями 20 и 21 показанных на вьшоске А. Распределительные камеры закрыты нриварными днищами 22.

Кожухотрубный теплообменник, показанный на фиг.З состоит из двзгх корцусов 1 и 2, трубных пучков 5 с трубками 6, трубными решетками 7 и перегородками 8, входного 9, перепускного 10 и выходного 11 натрубков нагреваемой среды; входного 12, перепускного 13 и выходного 14 патрубков теплоносителя; ненодвижной 15 и подвижной 16 опор; опоршлх межкорпусных стоек 17. В противоположных концах корпусов расположены расхфеделительные камеры подогреваемой среды 18с перегородками 19, уплотнителями 20 и 21 показанных на выноске А. Распределительные камеры закрыты приварными днищами 22.

Кожухотрубный теплообменник, показанный на фиг.4, состоит из одного корпуса 1, трубного пучка 5 с трубками 6, трубными решетками 7 и перегородками 8, входного 9 и выходного 11 патрубков нагреваемой среды; входного 12 и выходного 14 патрубков теплоносителя; неподвижной 15 и подвижной 16 опор. В противоположных концах корпуса расположены распределительные камеры нодогреваемой среды 18 с перегородками 19, уплотнителями 20 и 21 показанных на вьшоске А. Распределительные камеры закрыты приварными днищами 22.

Кож)отрубный теплообменник, имеющий четыре корпуса, работает следующим образом:

Среда межтрубного пространства-теплоноситель, ноступает через патрубки 12 в верхпие корпусы 3 и 4 и, двигаясь поперек труб трубного пучков 5 с трубками 6 и перегородками 8, поступает через перепускные патрубки 13 в нижние корпусы 1 и 2, где двигаясь поперек труб трубных нучков 5 с трубками 6 и нерегородками 7, конденсируясь выводится через патрубки 14. При этом происходит теплообмен теплоносителя со

7 средой движущейся по трубкам 6.

Среда трубного пространства поступает через патрубок 9 в распределительную камеру 18 с перегородками 19 и уплотнителями 20-21, разделяющих ходы многоходового корпуса 1, далее пройдя в трубках 6 трубного пучка 5, перепускной патрубок 10, распределительпую камеру 18с перегородками 19 и уплотнителями 20-21 многоходового корпуса 2, трубки трубного п)чка 5, перепускной патрубок 10, распределительную камеру 18с перегородками 19 и уплотнителями 20-21, разделяющих ходы многоходового корпуса 3, перепусююй патрубок 10, распределительную камеру 18 с перегородками 19 и зпплотнителями 20-21, многоходового корпуса 4 выводится через патрубок 11. При этом происходит теплообмен среды трубного пространства с теплоносителем.

Кожухотрубный теплообменник, имеющий три корпуса, работает следующим образом:

Среда межтрубного пространства-теплоноситель, поступает через патрубок 12 в верхний корпус 3 и, двигаясь поперек труб трубного пучка 5 с трубками 6 и перегородками 8, перепускной патрубок 13, поперек труб трубного пучка 5 с трубками 6 и перегородками 8 корпуса 2, следующей перепускной патрубок 13 и поперек труб трубного пучка 5 с трубками 6 и перегородками 8 корпуса 1, конденсируясь выводится через патрубок 14. При этом происходргг теплообмен теплоносителя со средой движущейся по трубкам 6.

Среда трубного пространства поступает через патрубок 9 в распределительную камеру 18 с перегородками 19 и уплотнителями 20-21, разделяющих ходы многоходового корпуса 1, далее пройдя в трубках 6 трубного пучка 5, перепускной патрубок 10, распределительную камеру 18с перегородками 19 и уплотнителями 20-21, разделяющих ходы многоходового корпуса 2, трубки трубного пучка 5, следующий перепускной патрубок 10, распределительную камеру 18с перегородками 19 и уплотнителями 20-21, разделяющих ходы многоходового корпуса 3, выводит-4ся через патрубок 11. При этом происходит теплообмен среды трубпого пространства с теплоносителем.

Кожухотрубные теплообменники имеющие два корпуса и один корпус работают аналогично кожухотрубному теплообменнику с тремя корпусами, со входом теплоносителя в межтрубное пространство через патрубок 12 и выходом через патрубок 14, а среды трубного пространства, соответственно, через патрубки 9 и 11.

Труба трубных пучков, показанная на фиг. 5, имеет овальные участки 1-6 с суженной средней частью, в смежных из которых, разделенных цилиндрцческими участками 7-11, большая ось каждого последующего овала расположена под углом к предыдущему. Кошщ трубок имеют 1фуглое сечение.

Образованные в цилиндрических участках 7-11 пристенные слои и холодные ядра, резко разгоняясь в овальных участках 1-6, с винтообразным поворотом по ходу движения, разрушаются и перемепшваются между собой интенсифицируя теплообмен, а создаваемый скачкообразным изменением угла движения нагреваемой жидкости эффект резонанса способствует снижению вязкости жидкости и самоочистке внутренних стенок трубок от отложений.

Таким образом, использование предлагаемых кожухотрубных теплообменников, по сравнению с прототипом, позволит интенсифицировать теплообмен за счет более активного перемешивания холодного ядра с горячим слоем жидкости и использования эффекта резонанса для самоО очистки теплообменных трубок.

Claims (2)

1. Кожухотрубный теплообменник, имеющий, по меньшей мере, один корпус, преимущественно для подогрева высоковязких жидкостей, с трубками трубных пучков, прикрепленных к трубным решеткам, отличающийся тем, что теплообменные трубки имеют овальные сечения, с суженной средней частью, выполненных на отдельных участках по длине, в смежных из которых, разделенных цилиндрическими участками, большая ось каждого последующего овала расположена под углом к предыдущему, образуя винтообразное направление.

2. Кожухотрубный теплообменник по п.1, отличающийся тем, что в распределительных камерах корпуса применены приварные днища.