одноходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат
Классы МПК: | F28D7/16 с каналами, параллельно расположенными в пространстве F28F9/02 коллекторные камеры; торцовые крышки (днища) |
Автор(ы): | Лагуткин Михаил Георгиевич (RU), Сорокин Виктор Григорьевич (RU), Абрамов Александр Сергеевич (RU), Корюкин Сергей Руфович (RU), Михайловский Сергей Владимирович (RU), Щеглова Елена Николаевна (RU), Ягудина Анастасия Евгеньевна (RU), Курбатова Елизавета Александровна (RU), Ревво Игорь Анатольевич (RU), Свотина Кристина Андреевна (RU), Елизарова Вероника Геннадьевна (RU), Орлова Наталья Михайловна (RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "НИУИФ-Инжиниринг" (ООО "НИУИФ-Инжиниринг") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2013-11-28 публикация патента:
10.12.2014 |
Изобретение относится к одноходовым кожухотрубчатым теплообменным аппаратам и может быть использовано в химической, нефтегазовой и других отраслях промышленности. В одноходовом кожухотрубчатом теплообменном аппарате, включающем цилиндрический корпус, штуцеры для ввода и вывода теплоносителя, теплопередающие трубки, трубные решетки, эллиптические крышки с отбортовкой, штуцеры для ввода и вывода теплоносителя, соответственно - в эллиптическую крышку и из эллиптической крышки, эллиптическая крышка со штуцером для ввода теплоносителя снабжена перфорированной круглой пластиной с площадью свободного сечения от 40 до 60%, расположенной в зоне отбортовки эллиптической крышки со штуцером ввода теплоносителя, причем отверстия в перфорированной круглой пластине составляют не более 1,5 от диаметра теплопередающих трубок. Технический результат - равномерное распределение теплоносителя по греющим трубам, увеличение коэффициента теплопередачи при уменьшении поверхности теплопередачи, снижение габаритов, материалоемкости и стоимости теплообменного аппарата. 1 ил.
Формула изобретения
Одноходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат, включающий цилиндрический корпус, штуцер для ввода теплоносителя в цилиндрический корпус, штуцер для вывода теплоносителя из цилиндрического корпуса, теплопередающие трубки, трубные решетки, эллиптические крышки с отбортовкой, штуцер для ввода теплоносителя в эллиптическую крышку, штуцер для вывода теплоносителя из эллиптической крышки, отличающийся тем, что эллиптическая крышка со штуцером для ввода теплоносителя снабжена перфорированной круглой пластиной с площадью свободного сечения от 40 до 60%, расположенной в зоне отбортовки эллиптической крышки со штуцером ввода теплоносителя, причем отверстия в перфорированной круглой пластине составляют не более 1,5 от диаметра теплопередающих трубок.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к кожухотрубчатым теплообменным аппаратам и может быть использовано в химической, нефтегазовой и других отраслях промышленности.
Известен одноходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат (А.С. Тимонин, Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник. Т.2. - Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2002. - 1028 с.), включающий цилиндрический корпус, штуцер для ввода теплоносителя в цилиндрический корпус, штуцер для вывода теплоносителя из цилиндрического корпуса, теплопередающие трубки, трубные решетки, эллиптические крышки с отбортовкой, штуцер для ввода теплоносителя в эллиптическую крышку, штуцер для вывода теплоносителя из эллиптической крышки.
Недостатком известного одноходового кожухотрубчатого теплообменного аппарата является то, что поток теплоносителя, поступающий в эллиптическую крышку со штуцером ввода теплоносителя, неравномерно распределяется по теплопередающим трубкам. Скорость движения потока теплоносителя по теплопередающим трубкам, расположенным напротив штуцера ввода теплоносителя в эллиптическую крышку, выше, чем в греющих трубках, расположенных на периферии цилиндрического корпуса. В результате коэффициент теплоотдачи со стороны теплоносителя, двигающегося в греющих трубах, будет выше в центральной зоне аппарата и ниже в периферийной зоне, что приводит к снижению коэффициента теплопередачи одноходового кожухотрубчатого теплообменного аппарата и увеличению необходимой поверхности греющих трубок.
Целью данного изобретения является увеличение коэффициента теплопередачи одноходового кожухотрубчатого теплообменного аппарата и соответственно уменьшение необходимой поверхности греющих трубок.
Указанная цель достигается тем, что в известном одноходовом кожухотрубчатом теплообменном аппарате, включающем цилиндрический корпус, штуцер для ввода теплоносителя в цилиндрический корпус, штуцер для вывода теплоносителя из цилиндрического корпуса, теплопередающие трубки, трубные решетки, эллиптические крышки с отбортовкой, штуцер для ввода теплоносителя в эллиптическую крышку, штуцер для вывода теплоносителя из эллиптической крышки, эллиптическая крышка со штуцером для ввода теплоносителя снабжена перфорированной круглой пластиной с площадью свободного сечения от 40 до 60%, расположенной в зоне отбортовки эллиптической крышки со штуцером ввода теплоносителя, причем отверстия в перфорированной круглой пластине составляют не более 1,5 от диаметра теплопередающих трубок.
Одноходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат схематически изображен на фиг.1.
Одноходовой кожухотрубчатый теплообменный аппарат включает цилиндрический корпус 1, штуцер 2 для ввода теплоносителя в цилиндрический корпус 1, штуцер 3 для вывода теплоносителя из цилиндрического корпуса 1, теплопередающие трубки 4, трубные решетки 5, эллиптические крышки 6 и 7 с отбортовкой, штуцер 8 для ввода теплоносителя в эллиптическую крышку 6 и штуцер 9 для вывода теплоносителя из эллиптической крышки 7, причем эллиптическая крышка 6 со штуцером 8 для ввода теплоносителя снабжена перфорированной круглой пластиной 10 с площадью свободного сечения от 40 до 60%, расположенной в зоне отбортовки эллиптической крышки 6 со штуцером 8 ввода теплоносителя, а отверстия в перфорированной круглой пластине 10 составляют не более 1,5 от диаметра теплопередающих трубок 4.
Первый теплоноситель поступает в межтрубное пространство цилиндрического корпуса 1 через штуцер 2, омывает с наружной стороны теплопередающие трубки 4 и выводится через штуцер 3. Второй теплоноситель поступает в трубное пространство через штуцер 8, расположенный в эллиптической крышке 6, снабженной перфорированной пластиной 10, с помощью которой равномерно распределяется по поперечному сечению межтрубного пространства. Далее теплоноситель поступает в теплопередающие трубки 4, выходит из них в эллиптическую крышку 7 и выводится из трубного пространства теплообменного аппарата через штуцер 9. Площадь свободного сечения перфорированной пластины 10 составляет от 40 до 60%. При площади свободного сечения перфорированной пластины 10 менее 40% резко возрастает гидравлическое сопротивление теплообменного аппарата по трубному пространству, при значениях более 60% не обеспечивается равномерное распределение теплоносителя по поперечному сечению трубного пространства. Отверстия в перфорированной круглой пластине 10 составляют не более 1,5 от диаметра теплопередающих трубок 4. При диаметрах отверстий в перфорированной круглой пластине 10 более 1,5 от диаметра теплопередающих трубок 4 скорость теплоносителя в центральных трубках будет превышать скорость теплоносителя в периферийных трубках, соответственно будет уменьшаться коэффициент теплопередачи и увеличиваться необходимая поверхность греющих трубок.
Таким образом, снабжение известного одноходового кожухотрубчатого теплообменного аппарата, включающего цилиндрический корпус, штуцеры для ввода и вывода теплоносителя в цилиндрический корпус, теплопередающие трубки, трубные решетки, эллиптические крышки с отбортовкой, штуцеры для ввода и вывода теплоносителя в эллиптические крышки, перфорированной круглой пластиной с площадью свободного сечения от 40 до 60%, расположенной в зоне отбортовки эллиптической крышки со штуцером ввода теплоносителя, причем отверстия в перфорированной круглой пластине составляют не более 1,5 от диаметра теплопередающих трубок, позволит увеличить коэффициент теплопередачи теплообменного аппарата и уменьшить необходимую поверхность греющих трубок.
Класс F28D7/16 с каналами, параллельно расположенными в пространстве
Класс F28F9/02 коллекторные камеры; торцовые крышки (днища)