RU209585U1 - MULTIFLOW TUBE COIL - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конструкции трубчатых поверхностей теплопередачи теплообменных устройств для текучих сред и может быть использована в нефтегазовой, химической и других отраслях техники, в частности в нагревателях нефти и нефтяной эмульсии. Многопоточный трубчатый змеевик, содержащий ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки, полости отсеков трубчатых соединительных элементов соединены между собой прямыми трубами, при этом общий поток, подаваемый из полости отсека в открытые концы прямых труб, разделяется на несколько параллельных потоков, объединяющихся на выходе из прямых труб в полости следующего отсека, диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга в осевом направлении на расстояние вдвое меньшее, чем длина отсека. 2 ил.The utility model relates to the design of tubular heat transfer surfaces of heat exchange devices for fluid media and can be used in oil and gas, chemical and other industries, in particular in oil and oil emulsion heaters. A multi-flow tubular coil containing a number of straight pipes, the open ends of which are interconnected by tubular connecting elements with holes for introducing the open ends of straight pipes into them, disks installed in the diametrical sections of the tubular connecting elements, forming compartments with the wall of the tubular connecting element, cavities of the compartments of the tubular connecting elements elements are interconnected by straight pipes, while the total flow supplied from the compartment cavity to the open ends of the straight pipes is divided into several parallel flows that combine at the outlet of the straight pipes in the cavity of the next compartment, the disks in the tubular connecting elements located at opposite ends of the straight pipes pipes are displaced relative to each other in the axial direction by a distance half that of the length of the compartment. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к конструкции трубчатых поверхностей теплопередачи теплообменных устройств для текучих сред и может быть использована в нефтегазовой, химической и других отраслях техники, в частности в нагревателях нефти и нефтяной эмульсии.The utility model relates to the design of tubular heat transfer surfaces of heat exchange devices for fluid media and can be used in oil and gas, chemical and other industries, in particular in oil and oil emulsion heaters.

Известны однопоточные трубчатые змеевики [1, 2], в которых прямые трубы-шпильки соединены между собой приварными крутоизогнутыми отводами. Минимальное расстояние между осями смежных труб в змеевиках ограниченно величиной l,75d, где d - наружный диаметр труб. Данное обстоятельство не позволяет увеличивать площадь поверхности теплопередачи в единице объема, занимаемого змеевиком.Single-flow tubular coils are known [1, 2], in which straight stud pipes are interconnected by welded curved bends. The minimum distance between the axes of adjacent pipes in coils is limited by l,75d, where d is the outer diameter of the pipes. This circumstance does not allow increasing the heat transfer surface area per unit volume occupied by the coil.

Известен однопоточный трубчатый змеевик [3], в котором прямые трубы-шпильки соединены между собой двойниками и отводами. В данном змеевике возможно любое малое расстояние между прямыми трубами в плоскости ряда труб-шпилек, но значительно увеличивается габаритный размер ряда труб в направлении, перпендикулярном плоскости ряда. Недостатком является и усложнение конструкции змеевика.Known single-threaded tubular coil [3], in which straight pipes-studs are interconnected twins and taps. In this coil, any small distance between straight pipes in the plane of the row of stud pipes is possible, but the overall size of the row of pipes in the direction perpendicular to the plane of the row increases significantly. The disadvantage is the complexity of the design of the coil.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство, содержащее ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки [4] - прототип. Конструкция данного устройства является простой, технологичной в изготовлении. Из-за малого расстояния между трубами змеевик [4] имеет значительно более высокую компактность, чем известные аналоги. Недостатком устройства [4], как и известных аналогов [1, 2, 3] является невозможность осуществлять движение текучей среды в них несколькими параллельными потоками. Организация движения текучей среды в одном змеевике несколькими параллельными потоками требуется, когда необходимо уменьшить скорость движения среды, увеличить время пребывания ее в змеевике и в ряде других специальных случаев.The closest in technical essence to the proposed utility model is a device containing a number of straight pipes, the open ends of which are interconnected by tubular connecting elements with holes for introducing the open ends of straight pipes into them, disks installed in the diametrical sections of the tubular connecting elements, forming with the wall of the tubular connecting element compartments [4] - prototype. The design of this device is simple, manufacturable. Due to the small distance between the pipes, the coil [4] has a much higher compactness than known analogues. The disadvantage of the device [4], as well as known analogues [1, 2, 3] is the impossibility to carry out the movement of the fluid medium in them by several parallel flows. The organization of the movement of a fluid medium in one coil by several parallel flows is required when it is necessary to reduce the speed of the medium, increase its residence time in the coil, and in a number of other special cases.

Техническая проблема, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в обеспечении многопоточного движения текучей среды в одном змеевике.The technical problem to be solved by the proposed utility model is to provide a multi-threaded movement of the fluid in one coil.

Сущность полезной модели заключается в том, что в многопоточном трубчатом змеевике, содержащем ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки, полости отсеков трубчатых соединительных элементов соединены между собой прямыми трубами, при этом общий поток, подаваемый из полости отсека в открытые концы прямых труб, разделяется на несколько параллельных потоков, объединяющихся на выходе из прямых труб в полости следующего отсека, диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга в осевом направлении на расстояние вдвое меньшее, чем длина отсека.The essence of the utility model lies in the fact that in a multi-flow tubular coil containing a number of straight pipes, the open ends of which are connected to each other by tubular connecting elements with holes for introducing the open ends of straight pipes into them, discs installed in the diametrical sections of the tubular connecting elements forming with the wall compartments of the tubular connecting element, the cavities of the compartments of the tubular connecting elements are interconnected by straight pipes, while the total flow supplied from the compartment cavity to the open ends of the straight pipes is divided into several parallel flows, which are combined at the outlet of the straight pipes in the cavities of the next compartment, the disks in tubular connecting elements located at opposite ends of straight pipes are displaced relative to each other in the axial direction by a distance half as long as the length of the compartment.

В отличие от известного устройства, то, что полости отсеков трубчатых соединительных элементов соединены между собой прямыми трубами, при этом общий поток, подаваемый из полости отсека в открытые концы прямых труб, разделяется на несколько параллельных потоков, объединяющихся на выходе из прямых труб в полости следующего отсека, диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга с осевом направлении на расстояние вдвое меньшее, чем длина отсека, позволяет осуществлять движение текучей среды в прямых трубах змеевика несколькими параллельными потоками, и тем самым решить поставленную задачу.In contrast to the known device, the fact that the cavities of the compartments of the tubular connecting elements are interconnected by straight pipes, while the total flow supplied from the compartment cavity to the open ends of the straight pipes is divided into several parallel flows, which are combined at the outlet of the straight pipes into the cavities of the next compartment, disks in tubular connecting elements located at opposite ends of straight pipes are displaced relative to each other with an axial direction at a distance half as long as the length of the compartment, allows the movement of the fluid medium in the straight pipes of the coil in several parallel flows, and thereby solve the problem .

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом [4] показывает, что заявляемое решение соответствует критерию «новизна».Comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype [4] shows that the proposed solution meets the criterion of "novelty".

В известных технических решениях [1, 2, 3] можно осуществлять лишь однопоточное движение текучей среды в змеевике.In the known technical solutions [1, 2, 3] it is possible to carry out only a single-flow movement of the fluid medium in the coil.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «существенные отличия».All this allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 приведен разрез предлагаемого многопоточного трубчатого змеевика (показан частный случай двухпоточного трубчатого змеевика); на фиг. 2 - часть трубчатого соединительного элемента.In FIG. 1 shows a section of the proposed multi-flow tubular coil (a special case of a double-flow tubular coil is shown); in fig. 2 - part of the tubular connecting element.

Многопоточный трубчатый змеевик содержит ряд прямых труб 1 и трубчатые соединительные элементы 2 с отверстиями 3. В диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов 2 установлены диски 4, которые со стенкой трубчатого соединительного элемента образуют отсеки 5.A multi-flow tubular coil contains a number of straight pipes 1 and tubular connecting elements 2 with holes 3. Disks 4 are installed in the diametrical sections of the tubular connecting elements 2, which form compartments 5 with the wall of the tubular connecting element.

Открытыми концами прямые трубы 1 вставлены в отверстия 5 и соединены с трубчатыми соединительными элементами сваркой по линиям стыка.The open ends of the straight pipes 1 are inserted into the holes 5 and connected to the tubular connecting elements by welding along the joint lines.

Многопоточный трубчатый змеевик работает следующим образом. При подаче жидкости, например, слева в верхний трубчатый соединительный элемент 2, поток подаваемой жидкости разделяется на несколько параллельных потоков (на фиг. 1 два потока), входящих с разворотом на 90° через открытые концы в полости прямых труб 1. При выходе из прямых труб 1 параллельные потоки объединяются в полости отсека 5 нижнего трубчатого соединительного элемента 2, а затем вновь идет разделение общего потока по другим прямым трубам 1, входящим своими открытыми концами в данный отсек 5. Далее жидкость последовательно проходит параллельными потоками через все прямые трубы 1 и отсеки 5 в трубчатых соединительных элементах 2 и выходит из змеевика справа. В каждом отсеке 5 осуществляется поворот движения жидкости на 180°.Multi-threaded tubular coil works as follows. When a liquid is supplied, for example, from the left to the upper tubular connecting element 2, the flow of the supplied liquid is divided into several parallel flows (two flows in Fig. 1), entering with a 90° turn through the open ends in the cavity of the straight pipes 1. When leaving the straight pipes 1, parallel flows are combined in the cavity of compartment 5 of the lower tubular connecting element 2, and then the total flow is again divided along other straight pipes 1, entering with their open ends into this compartment 5. Further, the liquid sequentially passes in parallel flows through all straight pipes 1 and compartments 5 in tubular connectors 2 and exits the coil on the right. In each compartment 5, the fluid movement is rotated by 180°.

Преимуществами предлагаемого многопоточного трубчатого змеевика являютсяThe advantages of the proposed multi-flow tubular coil are

возможность осуществления движения жидкости несколькими параллельными и однонаправленными потоками в устройстве; the possibility of fluid movement by several parallel and unidirectional flows in the device;

простота конструкции и технологичность изготовления; simplicity of design and manufacturability;

большая площадь поверхности труб, приходящаяся на единицу объема змеевика. a large surface area of pipes per unit volume of the coil.

Источники информацииSources of information

1. Ентус Н.Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М: Химия, 1987 г. с. 13-16.1. Entus N.R., Sharikhin V.V. Tube furnaces in the oil refining and petrochemical industries. M: Chemistry, 1987. p. 13-16.

2. Патент РФ №2256846 C1, М. кл. 22В 7/00. Бюл. №20 от 20.07.2005.2. RF patent No. 2256846 C1, M. class. 22V 7/00. Bull. No. 20 dated 07/20/2005.

3. Авторское свидетельство СССР №454405, М. кл. F26b 5/10, C10g 9/20. Бюл. №47 от 25.12.1974.3. Author's certificate of the USSR No. 454405, M. class. F26b 5/10, C10g 9/20. Bull. No. 47 dated 12/25/1974.

4. Патент РФ №2382973 C1, М. кл. F25F 1/00. Бюл. №6 от 27.02.2010.4. RF patent No. 2382973 C1, M. class. F25F 1/00. Bull. No. 6 dated February 27, 2010.

Claims (1)

Многопоточный трубчатый змеевик, содержащий ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки, отличающийся тем, что полости отсеков трубчатых соединительных элементов соединены между собой прямыми трубами, при этом общий поток, подаваемый из полости отсека в открытые концы прямых труб, разделяется на несколько параллельных потоков, объединяющихся на выходе из прямых труб в полости следующего отсека, диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга в осевом направлении на расстояние вдвое меньшее, чем длина отсека.A multi-flow tubular coil containing a number of straight pipes, the open ends of which are interconnected by tubular connecting elements with holes for introducing the open ends of straight pipes into them, disks installed in the diametrical sections of the tubular connecting elements, forming compartments with the wall of the tubular connecting element, characterized in that the cavities of the compartments of the tubular connecting elements are interconnected by straight pipes, while the total flow supplied from the compartment cavity to the open ends of the straight pipes is divided into several parallel flows, which are combined at the outlet of the straight pipes in the cavities of the next compartment, the disks in the tubular connecting elements located at opposite ends of straight pipes, offset relative to each other in the axial direction by a distance half that of the length of the compartment.

Images