Теплообменник

Теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий вертикальней цилиндрический корпус , в которст с ксшьцевым зазором установлена о емайка, раслоложемиую по оси корпуса трубу и змеевикi размещенный в зазоре между корпусом и обечайкой, причем последний виток змеевика раслолснмен над обечайкой, о т л и ч a. «ц и и с я тем, что, с целью повышения надежности, труба введена внутрь обечайки ив зазоре между ними снабжена золоулавите- , лем, a обечайка выполнена с отверстиями . 2. Теплообменник по п. 1, о т л ичающийся тем, что труба снаб- § жена регулирующей заслонкой.

„SU„„l 032319

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

: РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСЗЩАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЗ (21) 3406828/24-06 (22) .16.03.82 (46) 30.07.83. Бюл. М 28 (72) А.А. Хавин, ВЯ. Боровков, А.П. Хорьков, Л.Н. Бабинская и В .Г. Нестеров (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро по интенсификации тепломассообменных процессов Института технической теплофизики АН Украинской ССР и Институт технической теплофизики АН Украинской CCP (53) 621. 565. 942 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 731256, кл. 1= 28 0 7/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 708136, . F 28 0 7/10, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

Н 761821, кл, F 28 0 7/02, 1975 з 5р.F 28 Ю 7/02; F 24 Н 1/16 (54)(57) 1. ТЕПЛООБНЕННИК, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором с кольцевым зазором установлена офечайка, расположеннуа по оси корпуса трубу и змеевик; размещенный в зазоре между корпусом и обечайкой, причем последний виток змеевика расположен над обечайкой, о т л и ч а.:ю шийся тем, что, с целью повыаения надежности, тру" ба введена внутрь обечайки и в зазоре между ними снабжена золауловите-, лем, а обечайка выполнена с отверс" тиями.

2. Теплообменник по и. 1, о т л ич а е шийся тем, что труба снаб- ф жена регулирующей заслонкой.

1 1832

Изобретение относится к теплотех- ; нике, а более конкретно к теплообменным устройствам, и может. быть использовано в энергетических установках, технологических линиях и при утилизации тепла.

Известен теплообменник типа труба в трубе, состоящий из geyx коаксиально расположенных труб (1 1.

Недостатками указанного теплооб- 1О менника являются большие вес и длина труб, низкая интенсивность процесса теплообмена, так как он происходит при .продольном омывании теплообменной поверхности.

Известен также теплообменник, содержащий наружную и внутреннюю трубы, установленные коаксиально с кольцевым зазором, в котором размещен змеевик. Для интенсификации процесса теплообмена на боковой поверхности змеевика выполнены турбулизаторы в виде чередующихся полусферических выступов и впадин 1 2 $

Недостатком данного теплообменника является то, что при охлаждении газа в кольцевом зазоре его скорость в направлении его движения резко падает, теплоотдача снижается. Интен сификация процесса турбулизацией потока в кольцевом зазоре мало эффективна, так как в кольцевом зазоре газовый поток имеет более высокую скорость, чем во внутренней трубе.

Известен также теплообменник, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором с кольцевым зазором установлена обечайка, расположенную по оси корпуса трубу и змеевик, размещенный в зазоре между корпусом и обечайкой, причем последний виток змеевика расположен над обечайкой (3 ).

Недостатком таких теплообменников также является низкая надежность, так как при использовании дъ1мовых газов, всегда содержащих твердые частицы, змеевик забивается, что ухудшает теплоотдачу, повышает аэродинамическое сопротивление и резко сни50 жает эффективность аппарата в целом.

На выходе из кольцевого зазора твердые частицы под влиянием силы тяжести, превышающей в данном случае подьемную силу газового потока, обладающего малой скоростью, начинают выпадать из газового потока и оседать на теплообменной поверхности змеевика.

В этом теплообменнике также не пред319 2 усмотрены конструктивные элементы, предохраняющие теплообменную поверхность от отложения непосредственно на ней твердых частиц, аварийное его отключение и регулирование теплопроизводительности, что снижает его эксплуатационную надежность.

Цель изобретения — повышение надежности работы теплообменника.

Поставленная цель достигается тем, что в.теплообменнике, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, в котором с кольцевым зазором установлена обечайка, расположенную по оси корпуса трубу и змеевик, размещенный в зазоре между корпусом и обечайкой, с последним витком, выступающим над обечайкой, труба введена внутрь обечайки и в зазоре между ними снабжена золоуловителем, а обечайка выполнена с отверстиями.

Кроме того, труба в теплообменнике может быть снабжена регулирующей заслонкой::, На чертеже изображен теплообменник, общий вид.

Теплообменник содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, s котором с кольцевым зазором 2 установлена обечайка 3, расположенную по оси корпуса 1 трубу 4 и змеевик 5, размещенный s зазоре 2 между корпусом

1 и обечайкой 3, причем последний виток змеевика 5 расположен над обечайкой 3.

Труба 4 введена внутрь обечайки

3 и в зазоре б между ними снабжена золоуловителем 7, а обечайка 3 выполнена с отверстиями 8. Труба 4 может быть снабжена регулирующей заслонкой 9.

Теплообменник работает следующим образом.

Газообразный теплоноситель (например, уходящие дымовые газы энергетических установок или технологических, линий) с избыточным давлением движет1 ся снизу вверх в кольцевом зазоре 2 между корпусом 1 и обечайкой 3.

Дымовые газы, покидая кольцевой зазор 2 теплообменника, резко снижают свою скорость, так как сечение трубы отвода газов в 6-8 раз больше кольцевого зазора, и твердые частицы под действием сил тяжести выпадают из потока дымовых газов.

Выпадающие твердые частицы попадают в золоуловитель 7, расположен.

3 10 иый в центре теплообменника и ниже верхнего витка змеевика 5.

Такое расположение золоуловителя обусловлено необходимостью постепенного снижения" скорости потока дымовых газов, выходящих из кольцевого зазора. В этом случае выпадающие из дымовых газов твердые частицы будут опускаться в золоуловитель 7.

В случае расположения золоуловителя на одном уровне с верхним витком змеевика 5 оседание твердых частиц происходит, как показывает опыт эксплуатации теплообменников, на верхней кромке обечайки 3 и верхнем витке змеевика 5, что приводит к уменьшению сечения зазора и, следовательно, ухудшению работы теплообменника.

При движении по кольцевому зазору

2 скорость дымовых газов падает вслед. ствие увеличения их плотности при охлаждении. Для поддержания постоянной скорости дымовых газов в зазоре 2 в обечайке .3 выполняются отверстия 8, 32319 Ц через которые дополнительный поток дымовых газов поступает в зазор 2.

При необходимости снятия тепловой нагрузки с теплообменника открывает.ся регулирующая заслонка 9 в трубе 4.

При такой режиме работы дымовые газы проходят мимо теплообменной поверхности - змеевика 5 - внутри перепускной трубы 4.

10 Заслонка регулирования теплопроизводительности теплообменника связана через систему- автоматического управления с датчиками максимально до" пустимой температурой нагрева и давления теплоносителя, циркулирующего через змеевик..

Таким образом, повышение надежности работы теплообменника обеспечивается наличием в обечайке отверстий, 2О что повышает среднюю скорость уходящих,газов в теплообменнике и пред-, охраняет поверхность змеевика от заноса твердыми частицами, и установ" кой золоуловителя между трубой и обе25 чайкой.

Составитель Т. Неверова

Редактор С. Пекарь Техред Л.Пекарь Корректор О. Билак

Заказ 5387/46 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1140jc Москва Ж-Я Ра щская наб» . 4Д

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 1