Патент на изобретение №2179291
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ТРУБНЫЙ ПУЧОК ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА
(57) Реферат: Изобретение предназначено для применения в теплообменных аппаратах высокого и низкого давлений. Трубный пучок теплообменного аппарата содержит подводящие и отводящие трубки, концы которых установлены соответственно в верхнем и нижнем днищах, образующих подводящий и отводящий коллекторы, причем отводящие трубки установлены вокруг подводящих трубок, образуя модули, при этом выходная часть подводящей трубки каждого модуля соединена с входной частью отводящих трубок, сборный коллектор выполнен в виде профилированного наконечника, установленного на конце каждого модуля, на поверхности каждого модуля выполнены дистанционирующие ребра, а на трубках выполнены теплообменные ребра. Изобретение позволяет снизить гидравлическое сопротивление, интенсифицировать теплообмен и повысить производительность трубного пучка. 3 з. п. ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к теплообменным аппаратам (ТА) и может быть использовано при изготовлении ТА высокого и низкого давлений, а также теплообменников-конденсаторов в различных отраслях народного хозяйства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является трубный пучок теплообменника-конденсатора, образованный U-образными трубками с длиной, уменьшающейся от периферии к центру, при этом концы трубок закреплены в подающем и сборном коллекторах охлаждающей среды, где две и более трубок одинаковой длины переплетены в полотнища, все трубки одной длины в местах поворота закреплены в кольце с образованием полых цилиндров, при этом полые цилиндры, образованные трубками меньшей длины, установлены внутри полых цилиндров, образованных трубками большей длины (а. с. N 954783, МКИ F 28 F, F 28 В, 1982 – прототип). Парогазовая смесь поступает в нижнюю часть корпуса, направляется в кольцевые и центральный канал ТА и движется вверх, частично конденсируясь. Конденсат самотеком стекает вниз, а неконденсирующаяся часть смеси отводится из корпуса. Охлаждающая среда поступает в U-образные трубки из подающего коллектора, проходит их, охлаждая смесь, собирается в сборном коллекторе и отводится из ТА. Основными недостатками данного устройства являются значительное перекрывание проходного сечения межтрубного пространства U-образными трубками в зоне их поворота и кольцевое расположение трубок, что снижает производительность аппарата. Задача изобретения-устранение указанных недостатков, интенсификация теплообмена и повышение производительности ТА. Поставленная задача достигается тем, что в предложенном трубном пучке теплообменного аппарата, содержащем подводящие и отводящие трубки, концы которых установлены соответственно в верхнем и нижнем днищах, образующих подводящий и отводящий коллекторы, согласно изобретению отводящие трубки установлены вокруг подводящих трубок, образуя модули, при этом выходная часть подводящей трубки каждого модуля соединена с входной частью отводящих трубок. Для снижения гидравлического сопротивления на одном конце каждого модуля выполнен сборный коллектор в виде профилированного наконечника. Для выравнивания температурного поля и гидравлического сопротивления по сечению трубного пучка на наружной поверхности каждого модуля выполнены дистанционирующие ребра, контактирующие в смежных рядах труб на длину ребра между собой. Для интенсификации теплообмена на трубках выполнены теплообменные ребра. Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез трубного пучка, установленного в корпусе ТА, на фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 – элемент Б разреза А-А на фиг. 2. Основными составляющими элементами предложенного устройства являются: 1 – подводящие трубки; 2 – отводящие трубки; 3 – модуль; 4 – днище верхнее; 5 – днище нижнее; 6 – коллектор; 7 – ребро; 8 – профилированный наконечник; 9 – корпус; 10 – патрубок подвода теплоносителя; 11 – патрубок отвода теплоносителя; 12 – коллектор подводящий (охладителя); 13 – патрубок подвода (охладителя); 14 – патрубок отвода (охладителя); 15 – ребро. Подводящие 1 и отводящие 2 трубки, сформированные в модули 3, расположенные параллельными рядами по сечению пучка, закрепленные консольно в верхнем 4 и нижнем 5 днищах, которые в промежутке между собой образуют герметичный отводящий коллектор 6. Трубный пучок установлен в корпусе 9 ТА, содержащем патрубки подвода 10 и отвода 11 теплоносителя. Подача охладителя в коллектор 12 и отвод его из сборного коллектора 6 осуществляются через патрубки 13 и 14 соответственно. На трубках 1 установлены теплообменные ребра 15. Теплообменник с размещенным в его корпусе трубным пучком работает следующим образом. Охлаждаемый или нагревающий компонент поступает в нижнюю часть ТА через патрубок 10 и, равномерно распределяясь по сечению пучка, движется вверх, омывая наружную поверхность теплообменных трубок и передавая тепло охладителю. Охлаждаемая или нагревающаяся среда подается через патрубок 13 в раздающий коллектор 12 и, распределяясь по подводящим трубкам 1 модулей 3, стекает вниз, разворачивается в наконечниках 8 и по отводящим трубкам 2 попадает в сборный коллектор 6, из которого отводится через патрубок 14. Использование изобретения позволит интенсифицировать процесс теплообмена за счет более эффективного использования площади поперечного сечения пучка и более развитой поверхности теплообменных элементов и повысить производительность ТА, а применение модулей упростит изготовление ТА и его ремонт. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 16.11.2004
Извещение опубликовано: 20.02.2006 БИ: 05/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
