close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15162

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.12.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 28D 7/00
F 28F 1/00
(2006.01)
(2006.01)
МНОГОХОДОВОЙ КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК
(21) Номер заявки: a 20090733
(22) 2009.05.21
(43) 2010.12.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Коротинский Виктор Андреевич; Михадюк Андрей Викторович;
Гаркуша
Карина
Эдуардовна; Синяков Анатолий
Леонидович (BY)
BY 15162 C1 2011.12.30
BY (11) 15162
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) ХОБЛЕР Т. Теплопередача и теплообменники. - Ленинград: Государственное
научно-техническое издательство химической литературы, 1961. - С. 638.
RU 2090816 C1, 1997.
BY 2622 C1, 1999.
BY 7153 C1, 2005.
BY 9216 C1, 2007.
RU 2013740 C1, 1994.
SU 399710, 1974.
(57)
1. Многоходовой кожухотрубный теплообменник, содержащий оборудованный входным и выходным патрубками для горячей жидкости кожух, в котором расположен вертикально пучок теплопередающих труб, соединенных последовательно и образующих
основные змеевидные регистры, подключенные входами и выходами соответственно к
основным распределительному и собирающему коллекторам холодной жидкости, отличающийся тем, что содержит дополнительные распределительный и собирающий коллекторы и дополнительные змеевидные регистры холодной жидкости, при этом
дополнительные змеевидные регистры расположены между рядами пучка теплопередающих труб и подключены входами и выходами к дополнительным распределительному и
Фиг. 1
BY 15162 C1 2011.12.30
собирающему коллекторам холодной жидкости, которые присоединены соответственно
входом и выходом соответственно к основным распределительному и собирающему коллекторам холодной жидкости.
2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что основные и дополнительные змеевидные регистры, распределительные и собирающие коллекторы холодной жидкости выполнены из коррозионно-стойкого материала, например из нержавеющей стали, а кожух
выполнен из полимерного материала, например из армированного поливинилхлорида.
Предлагаемое техническое решение относится к многоходовым кожухотрубным теплообменникам, которые используются в технологических процессах химических и пищевых производств.
Известна конструкция многоходового кожухотрубного теплообменника, содержащая
корпус с входным и выходным патрубками для межтрубной среды и размещенные в нем
секции-пучки теплообменных трубок, имеющие каждая автономный ввод и вывод трубной среды и закрепленные с одной стороны в стенке корпуса, при этом секции-пучки теплообменных трубок установлены в корпусе встречно-параллельно относительно друг
друга и содержат трубные доски, в которых закреплены теплопередающие трубы [1].
Известный теплообменник работает следующим образом. Рабочая горячая среда подается в корпус через входной патрубок, где она движется по межтрубному пространству.
Одновременно с этим в секциях-пучках по параллельным трубам циркулирует холодная
среда. Перемещаясь в межтрубном пространстве секций-пучков рабочая горячая среда отдает часть своей теплоты холодной среде и на выходе из корпуса приобретает необходимую температуру, при этом обеспечивается равномерное охлаждение горячей среды на
всем пути следования ее через теплообменник, в результате чего повышается эффективность работы теплообменника.
Недостатком известного теплообменника является сложность его конструкции.
Сложность конструкции обусловлена наличием в теплообменнике большого количества секций-пучков теплообменных трубок сложной конструкции, сложностью подачи
холодной среды в трубы секций.
Наиболее близким к заявляемой конструкции кожухотрубного теплообменника является многоходовой теплообменник для теплообменивающихся жидких сред [2].
Теплообменник содержит оборудованный входным и выходным патрубками для горячей жидкости кожух, в котором расположена верхняя и нижняя трубные доски и вертикальный пучок теплопередающих труб, при этом трубы поперечных рядов пучка
соединены при помощи перепускных камер, которыми оборудованы трубные доски, последовательно и образуют змеевидные регистры, подключенные входами и выходами соответственно к распределительному и собирающему коллекторам холодной жидкости.
Известный теплообменник работает следующим образом. Горячая жидкость движется
сверху вниз по межтрубному пространству трубного пучка. Холодная жидкость через
распределительный коллектор поступает в трубы змеевидных регистров и движется в них
благодаря перепускным камерам встречно и согласно направлению движения горячей
жидкости, при этом холодная жидкость подогревается частью теплоты горячей жидкости
и поступает в собирающий коллектор холодной жидкости.
К недостаткам известной конструкции многоходового кожухотрубного теплообменника следует отнести сложность его конструкции и пониженную эффективность работы.
Сложность конструкции теплообменника обусловлена наличием в его конструкции
верхней и нижней трубных досок, оборудованных перепускными камерами для последовательного соединения труб поперечных рядов трубного пучка.
2
BY 15162 C1 2011.12.30
Пониженная эффективность работы обусловлена наличием в змеевидных регистрах
теплопередающих труб, в которых осуществляется прямоточное движение холодной среды по отношению к направлению движения горячей среды, в результате чего из-за низкого температурного напора уменьшается тепловая мощность теплообменника.
Задачей предлагаемого изобретения многоходового кожухотрубного теплообменника
является упрощение конструкции и повышение эффективности работы теплообменника.
Поставленная задача решается тем, что известный многоходовой кожухотрубный
теллообменник, содержащий оборудованный входным и выходным патрубками для горячей жидкости кожух, в котором расположен вертикально пучок теплопередающих труб,
соединенных последовательно и образующих основные змеевидные регистры, подключенные входами и выходами соответственно к основным распределительному и собирающему коллекторам холодной жидкости, согласно изобретению, содержит
дополнительные распределительный и собирающий коллекторы и дополнительные змеевидные регистры холодной жидкости, при этом дополнительные змеевидные регистры
расположены между рядами пучка теплопередающих труб и подключены входами и выходами к дополнительным распределительному и собирающему коллекторам холодной
жидкости, которые присоединены соответственно входом и выходом к основным распределительному и собирающему коллекторам холодной жидкости.
Для увеличения срока службы и упрощения эксплуатации теплообменника при осуществлении теплообмена между агрессивными жидкими средами основные и дополнительные змеевидные регистры, распределительные и собирающие коллекторы холодной
жидкости выполнены из коррозийно-стойкого материала, например из нержавеющей стали, а кожух выполнен из полимерного материала, например из армированного поливинилхлорида.
Сущность предлагаемого изобретения многоходового кожухотрубного теплообменника поясняется следующими графическими изображениями:
на фиг. 1 изображен разрез теплообменника по A-A на фиг. 2;
на фиг. 2 - вид теплообменника по B-B на фиг. 1;
на фиг. 3 - продольный разрез теплообменника по C-C на фиг. 2.
Многоходовой кожухотрубный теплообменник содержит кожух 1, оборудованный
входным 2 и выходным 3 патрубками для горячей жидкости, в котором расположен пучок
теплопередающих труб 4, трубы поперечных рядов которого соединены последовательно
и образуют змеевидные регистры 5, подключенные входами и выходами соответственно к
основным распределительному 6 и собирающему 7 коллекторам холодной жидкости.
Теплообменник снабжен дополнительными распределительным 8 и собирающим 9
коллекторами и змеевидными регистрами 10 для холодной жидкости, которые выполнены, как и основные регистры, из сплошных отрезков теплопередающих труб, при этом дополнительные змеевидные регистры 10 расположены между продольными рядами труб
трубного пучка и подключены входами и выходами к дополнительным распределительному 8 и собирающему 9 коллекторам холодной жидкости, которые присоединены соответственно к основным распределительному 6 и собирающему 7 коллекторам холодной
жидкости.
Для увеличения срока службы и упрощения эксплуатации теплообменника при осуществлении теплообмена между агрессивными жидкими средами основные и дополнительные змеевидные регистры 5 и 10, распределительные и собирающие коллекторы 6, 7,
8, 9 выполнены из коррозийно-стойкого материала, например из нержавеющей стали, а
кожух 1 - из полимерного материала, например из армированного поливинилхлорида.
Выполнение основных змеевидных регистров 5 из сплошных отрезков теплопередающих труб связано с уменьшением теплообменной поверхности теплообменника, но компенсируется большой теплообменной поверхностью дополнительных змеевидных
регистров 10, которыми оборудован теплообменник.
3
BY 15162 C1 2011.12.30
Заявляемый теплообменник работает следующим образом. Горячая жидкость подается
в кожух 1 через входной патрубок 2 и движется к выходному патрубку 3 через межтрубное пространство основных и дополнительных змеевидных регистров 5 и 10. Одновременно с этим холодная жидкость из распределительного коллектора 6 поступает в
основные змеевидные регистры 5 и через дополнительный распределительный коллектор
8, подключенный к коллектору 6, в дополнительные регистры 10.
При этом холодная жидкость из основных регистров 5 и дополнительных регистров 10
через собирающий коллектор 9 поступает в основной собирающий коллектор 7.
При движении горячей жидкости по межтрубному пространству и холодной жидкости
по змеевидным регистрам 5, 10 осуществляется нагрев холодной частью теплоты горячей
жидкости.
В дополнительных регистрах 10 осуществляется перекрестноточное движение холодной жидкости относительно движения горячей жидкости, а в основных регистрах 5 по половине вертикальных труб - прямоточное движение, а по второй половине противоточное движение холодной жидкости относительно движения горячей жидкости.
Средний температурный напор в основных регистрах 5 равен среднему температурному
напору в дополнительных регистрах 10, а так как теплообменная поверхность дополнительных регистров 10 больше потерянной теплообменной поверхности регистров 5 от выполнения их из сплошных отрезков теплопередающих труб, то общая тепловая мощность
заявляемого теплообменника больше тепловой мощности известного теплообменника при
равенстве коэффициентов теплопередачи теплообменников.
При изготовлении основных 5 и дополнительных 10 регистров из сплошных отрезков
теплопередающих труб упрощается конструкция теплообменника, так как отпадает необходимость изготовления сложной конструкции верхней и нижней трубных досок для
крепления труб трубного пучка.
Таким образом, в процессе работы заявляемого многоходового кожухотрубного теплообменника происходит достижение поставленной цели: упрощение конструкции и повышение эффективности работы теплообменника за счет оборудования теплообменника
дополнительными распределительным и собирающим коллекторами и змеевидными регистрами для холодной жидкости и выполненных основных и дополнительных змеевидных
регистров из сплошных отрезков теплопередающих труб.
Фиг. 2
4
BY 15162 C1 2011.12.30
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
409 Кб
Теги
патент, by15162
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа