RU105729U1 - Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник - Google Patents
Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник Download PDFInfo
- Publication number
- RU105729U1 RU105729U1 RU2010151344/06U RU2010151344U RU105729U1 RU 105729 U1 RU105729 U1 RU 105729U1 RU 2010151344/06 U RU2010151344/06 U RU 2010151344/06U RU 2010151344 U RU2010151344 U RU 2010151344U RU 105729 U1 RU105729 U1 RU 105729U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipes
- section
- heat exchanger
- tube heat
- length
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник, включающий корпус с крышками, образующими входную и выходную камеры, снабженные штуцерами, секции с пучком труб, закрепленных в трубных решетках и образованным концентрически расположенными трубами, диаметр которых одинаков на каждой окружности и уменьшается в направлении от центральных окружностей к внешним, промежуточные камеры, расположенные между секциями, отличающийся тем, что в промежуточных камерах установлены распределительные решетки, выполненные из прямоугольных уголков, пересекающихся под углом 90°, и закрепленных на кольце, которые образуют квадратные конические отверстия, а пучок труб в каждой секции образован трубами одного диаметра, длину труб в каждой секции определяют по формуле: ! , ! где L - длина трубы, м; ! d - диаметр трубы, м; ! Pr - число Прандтля; ! Re - число Рейнольдса; ! λ - гидравлический коэффициент трения, ! при этом длина труб уменьшается по направлению движения теплоносителя к выходу из многосекционного кожухотрубчатого теплообменника.
Description
Полезная модель относится к теплообменной технике и может быть использована в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту являются секции кожухотрубного теплообменника [АС. СССР №1092353 М. Кл.3 F28D 7/00], содержащие пучок из труб различного диаметра, разделенный на группы, в каждой из которых трубы имеют равный диаметр и расположены по концентрическим окружностям.
Недостатком устройства (секции кожухотрубного теплообменника) является относительно невысокая интенсивность (эффективность) процесса теплообмена, большая трудоемкость его изготовления, требующая относительно больших затрат времени на подбор стандартных теплообменных трубок и их размещение по концентрическим окружностям для соблюдения указанного соотношения диаметров труб в направлении от центральных окружностей к внешним.
Техническая задача полезной модели - повышение эффективности процесса теплообмена на 25% за счет неоднократного использования влияния начального участка в секциях кожухотрубного теплообменника.
Техническая задача полезной модели достигается тем, что в многосекционном кожухотрубчатом теплообменнике, включающем корпус с крышками, образующими входную и выходную камеры, снабженные штуцерами, секции с пучком труб, закрепленных в трубных решетках, и образованным концентрически расположенными трубами, диаметр которых одинаков на каждой окружности и уменьшается в направлении от центральных окружностей к внешним, промежуточные камеры, расположенные между секциями, новым является то, что в промежуточных камерах установлены распределительные решетки, выполненные из прямоугольных уголков, пересекающихся под углом 90°, и закрепленных на кольце, которые образуют квадратные конические отверстия, а пучок труб в каждой секции образован трубами одного диаметра, длину труб в каждой секции определяют по формуле:
где: L - длина трубы, м
d - диаметр трубы, м
Pr - число Прандтля,
Re - число Рейнольдса,
λ - гидравлический коэффициент трения,
при этом длина труб уменьшается по направлению движения теплоносителя к выходу из многосекционного кожухотрубчатого теплообменника.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности процесса теплообмена на 25% за счет повышения турбуллизации теплоносителя, неоднократного использования влияния начального участка в секциях многосекционного кожухотрубчатого теплообменника.
На фиг.1 изображен многосекционный кожухотрубчатый теплообменник с секциями труб, на фиг.2 изображена распределительная решетка.
Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник состоит из корпуса, который включает в себя крышки 12, снабженные штуцерами 13, 14 и образующие входную и выходную камеры соответственно, внутри корпуса расположены секции 1, разделенные промежуточными камерами 2. Число секций и количество теплообменных труб в них определяется необходимой площадью теплопередающей поверхности многосекционного кожухотрубчатого теплообменника. Каждая из секций 3 содержит пучки труб 4, закрепленных в трубных решетках 5, и штуцера 6 и 7 для входа и выхода греющего агента. Пучки труб образованы трубами 4, расположенными по вершинам шестиугольника, диаметр которых одинаков, а длина труб в каждой секции при заданной интенсивности теплообмена и с учетом изменения параметров процесса определяется по формуле . Промежуточная камера 2 представляет собой полую царгу 8, в которой установлена распределительная решетка 9, выполненная из прямоугольных уголков 10, образующих при пересечении под углом 90° квадратные конические отверстия, и закрепленных на кольце 11. Промежуточная камера служит для осуществления смешения нагреваемой жидкости (теплоносителя) до среднемассовой температуры. Во входной камере многосекционного кожухотрубчатого теплообменника установлен отбойник 15 для равномерного распределения потока теплоносителя в трубки секции.
Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник работает следующим образом.
Нагреваемый теплоноситель через штуцер 13 поступает во входную камеру многосекционного кожухотрубчатого теплообменника. Греющий теплоноситель поступает в межтрубное пространство секций через штуцера 6, а выходит через штуцера 7. Благодаря отбойнику 15 теплоноситель равномерно распределяется по сечению входной камеры и поступает в трубки первой секции. Так как длина трубок в секции многосекционного кожухотрубчатого теплообменника невелика, то мала и толщина термического пограничного слоя, а, следовательно, коэффициент теплоотдачи в них велик. Длину труб в каждой секции определяют по формуле . Для выравнивания поля температур перед входом в трубки следующей секции с целью повторного использования влияния входного участка теплоноситель в промежуточной камере, проходя через квадратные конические отверстия распределительной решетки 9, перемешивается до среднемассовой температуры.
Интенсивное перемешивание теплоносителя в промежуточной камере 2 обеспечивается за счет того, что теплоноситель, проходя через отверстия решетки, образованные уголками 10, закрепленными на кольце, изменяет свою скорость и направление движения. Описанные процессы неоднократно повторяются в последующих секциях и камерах многосекционного кожухотрубчатого теплообменника. За счет того, что длина труб в секциях неодинакова и определятся с учетом изменения параметров процесса по длине многосекционного кожухотрубчатого теплообменника , заданная эффективность теплообмена остается постоянной в каждой секции и по всему многосекционному кожухотрубчатому теплообменнику в целом. Нагретый до заданной температуры теплоноситель из выходной камеры через штуцер 14 выводится из многосекционного кожухотрубчатого теплообменника.
Использование предлагаемого многосекционного кожухотрубчатого теплообменника позволяет за счет определенной длины труб, рассчитанной по формуле в каждой секции в зависимости от параметров процесса теплообмена, а также за счет выравнивания температур на выходе из труб увеличить интенсивность теплообмена на 25%. Некоторое увеличение гидравлического сопротивления предлагаемого многосекционного кожухотрубчатого теплообменника по сравнению с прототипом приводит к дополнительному переходу части механической энергии движения среды в тепловую, используемой в конечном счете по основному назначению аппарата - на нагревание жидкости.
Предлагаемая конструкция многосекционного кожухотрубчатого теплообменника позволяет повысить эффективность процесса теплообмена на 25% за счет турбуллизации теплоносителя, неоднократного использования влияния начального участка, его устройство более просто в изготовлении и сборке, что позволяет уменьшить его себестоимость.
Claims (1)
- Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник, включающий корпус с крышками, образующими входную и выходную камеры, снабженные штуцерами, секции с пучком труб, закрепленных в трубных решетках и образованным концентрически расположенными трубами, диаметр которых одинаков на каждой окружности и уменьшается в направлении от центральных окружностей к внешним, промежуточные камеры, расположенные между секциями, отличающийся тем, что в промежуточных камерах установлены распределительные решетки, выполненные из прямоугольных уголков, пересекающихся под углом 90°, и закрепленных на кольце, которые образуют квадратные конические отверстия, а пучок труб в каждой секции образован трубами одного диаметра, длину труб в каждой секции определяют по формуле:,
где L - длина трубы, м;d - диаметр трубы, м;Pr - число Прандтля;Re - число Рейнольдса;λ - гидравлический коэффициент трения,при этом длина труб уменьшается по направлению движения теплоносителя к выходу из многосекционного кожухотрубчатого теплообменника.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010151344/06U RU105729U1 (ru) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010151344/06U RU105729U1 (ru) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU105729U1 true RU105729U1 (ru) | 2011-06-20 |
Family
ID=44738453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010151344/06U RU105729U1 (ru) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU105729U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109657372A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-19 | 成都安世亚太科技有限公司 | 一种新型的管壳式换热器多尺度耦合协同换热模拟方法 |
| RU189596U1 (ru) * | 2019-02-06 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Зонный теплообменник |
-
2010
- 2010-12-14 RU RU2010151344/06U patent/RU105729U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109657372A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-19 | 成都安世亚太科技有限公司 | 一种新型的管壳式换热器多尺度耦合协同换热模拟方法 |
| CN109657372B (zh) * | 2018-12-24 | 2021-07-13 | 成都安世亚太科技有限公司 | 一种新型的管壳式换热器多尺度耦合协同换热模拟方法 |
| RU189596U1 (ru) * | 2019-02-06 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Зонный теплообменник |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Afzal et al. | Heat transfer analysis of plain and dimpled tubes with different spacings | |
| CN101619944B (zh) | 一种具有内外涵道的波纹盘管结构的热交换器 | |
| CN108993343A (zh) | 一种微通道反应器 | |
| Li et al. | Air side heat transfer and pressure drop of H type fin and tube bundles with in line layouts | |
| CN101435670B (zh) | 纵向扰流管壳式换热器 | |
| Sheikholeslami et al. | Experimental study of the influence of perforated circular-ring on pressure loss and heat transfer enhancement using sensitivity analysis | |
| Kanojiya et al. | Heat transfer enhancement in heat exchangers with inserts: A review | |
| RU105729U1 (ru) | Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник | |
| Kumar et al. | Performance enhancement by perforated twisted tape tube insert with single and double v cuts in a heat exchanger tube | |
| CN105258533A (zh) | 具有分形结构的管壳式换热器 | |
| WO2013167180A1 (en) | Waste heat boiler with bypass and mixer | |
| CN103411451B (zh) | 一种整流式管壳式换热器 | |
| Ahmadloo et al. | Computational fluid dynamics study on water flow in a hollow helical pipe | |
| CN209173906U (zh) | 一种微通道反应器 | |
| CN210128640U (zh) | 一种双管板换热器 | |
| Firoozeh et al. | Two-tube heat exchanger with variable groove angle on the inner pipe surface: Experimental study | |
| Sayed et al. | Performance evaluation of wire mesh heat exchangers | |
| CN102313401A (zh) | 微通道换热器 | |
| CN210980933U (zh) | 热交换装置 | |
| CN209434175U (zh) | 分形微通道换热器 | |
| Çakmak et al. | The influence of the injectors with swirling flow generating on the heat transfer in the concentric heat exchanger | |
| Datt et al. | Fluid flow and heat transfer enhancement in wings with combined solid ring twisted tape inserts circular heat exchanger tube | |
| RU2502930C2 (ru) | Струйный теплообменник типа труба в трубе | |
| CN207066199U (zh) | 管壳式热交换器 | |
| RU2219454C1 (ru) | Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111215 |