19.01.2018
218.016.09b0

Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002631963
Дата охранного документа
29.09.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства. В самоочищающемся кожухотрубном теплообменнике, содержащем кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода трубной среды, турбулизаторы, размещенные внутри каждой трубы соосно по всей ее длине и представляющие собой металлический прут или проволоку, к которым по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены турбулизирующие элементы, турбулизирующие элементы выполнены в виде лепестков в форме пропеллера или скрутки проволоки, при этом концы прутьев или проволоки прикреплены к опорным стержням, вставленным в пазы между буртиками, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток. Технический результат - интенсификация процесса теплопередачи и снижение скорости образования накипи. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства, а именно для интенсификации процесса теплопередачи и снижения скорости образования накипи.

Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух с пучком теплообменных труб и патрубки ввода и вывода межтрубной среды, коллекторную камеру с патрубками ввода и вывода трубной среды, коллекторную трубную решетку, вертикальные трубные перегородки по длине пучка и продольные перегородки [Патент РФ №2169327, МПК F28D 3/02, 2001].

Основными недостатками известного теплообменника являются недостаточная скорость теплопередачи в теплообменных трубах и образование накипи на их внутренней поверхности, обусловленные недостаточной турбулизацией теплоносителя, двигающегося внутри труб.

Более близким к предлагаемому изобретению является трубчатый теплообменник, содержащий кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода трубной среды, турбулизаторы, размещенные внутри каждой трубы соосно по всей ее длине и представляющие собой металлический прут или проволоку, к которым по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены турбулизирующие элементы [US 2012298340 A1, МПК F16L 55/00, F28F 13/12, 29.11.2012].

Основным недостатком известного теплообменника является сложность конструкции турбулизирующих элементов, влекущая за собой увеличение его стоимости, сложность эксплуатации, что снижает эффективность самоочищающегося кожухотрубного теплообменника.

Технический результат достигается самоочищающимся кожухотрубным теплообменником, включающим кожух, в котором размещен пучок теплообменных труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода межтрубной среды, коллекторные камеры с патрубками ввода и вывода трубной среды, причем внутри каждой трубы по ее длине соосно размещен турбулизатор, представляющий собой туго натянутый металлический прут или проволоку, к которому по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены лепестки, выполненные в форме пропеллера или скрутки проволоки, причем концы прутьев или проволоки прикреплены к опорным стержням, вставленным в пазы между буртиками, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток.

Предлагаемый самоочищающийся кожухотрубный теплообменник (СОКТ) представлен на фиг. 1-5 (фиг. 1, 2 - общий вид и разрез, фиг. 3-5 - узел турбулизаторов 10 и его разрезы).

СОКТ состоит из кожуха 1, в котором размещен пучок теплообменных труб 2, соединенных с трубными решетками 3, и патрубки ввода 4 и вывода 5 межтрубной среды, коллекторные камеры 6 и 7 с патрубками ввода 8 и вывода 9 трубной среды, причем внутри каждой трубы 2 по ее длине соосно размещен турбулизатор 10, представляющий собой туго натянутый металлический прут 11 (1-й вариант) или проволоку 12 (2-й вариант), к которому по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены лепестки 13, выполненные в форме пропеллера (1-й вариант) или скрутки 14 проволоки (2-й вариант), причем концы прутьев 11 (1-й вариант) или проволоки 12 (2-й вариант) прикреплены к опорным стержням 15 (узлы крепления не показаны), вставленным в пазы 16 между буртиками 17, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток 3.

Перед началом эксплуатации, во время изготовления, монтажа или капитального ремонта к наружной поверхности трубных решеток 3 обычного кожухотрубного теплообменника прикрепляют (например, при помощи сварки) буртики 17 таким образом, чтобы ширина паза 16 между ними была равна толщине опорного стержня 15, в теплообменные трубы 2 вкладывают турбулизаторы 10, после чего в пазы между буртиками 17 вставляют стержни 15, к которым соосно трубам 2 крепят концы турбулизаторов 10, туго натягивая их, в результате чего получается конструкция СОКТ.

СОКТ работает следующим образом. При течении жидкости (например, воды) в теплообменных трубах 2 возникает турбулентное винтовое движение по всей их длине, обусловленное наличием в турбулизаторах 10 лепестков 13 или скруток 14. Кроме того, при движении жидкости происходят колебания туго натянутых прутов 11 (проволоки 12), которые создают дополнительные пульсации потока. При этом вихревые структуры и пульсации, образующиеся по всему сечению потока в трубах 2 активизируют процесс теплоотдачи от ядра потока к поверхности труб за счет увеличения скорости пристенного слоя. Эти же процессы обеспечивают интенсивный унос механических примесей, присутствующих в жидкости, и снижают скорость образования накипи и отложений механических примесей за счет уменьшения времени контакта частиц воды с внутренней поверхностью трубы 2.

Предлагаемое устройство применимо в конструкциях кожухотрубных теплообменников с прямыми круглыми трубами. 1-й вариант устройства турбулизатора 10 рекомендуется использовать для теплообменников трубы 2 с диаметрами D>25 мм и длиной L>2 м. Для остальных размеров теплообменников можно использовать 2-й вариант устройства турбулизаторов 10. Шаг между лепестками 13 (скрутками 14) Δ, их размеры зависят от диаметра труб 2, скорости движения жидкости в них и определяются опытным путем.

Таким образом, без серьезной переделки существующей конструкции кожухотрубного теплообменника обеспечивается дополнительная турбулизация потока жидкости в трубах 2, в результате чего происходит интенсификация теплопередачи, снижается скорость образования накипи и отложений на их внутренней поверхности, что повышает эффективность самоочищающегося кожухотрубного теплообменника.

Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник, содержащий кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки ввода и вывода трубной среды, турбулизаторы, размещенные внутри каждой трубы соосно по всей ее длине и представляющие собой металлический прут или проволоку, к которым по всей длине на расстоянии Δ друг от друга прикреплены турбулизирующие элементы, отличающийся тем, что турбулизирующие элементы выполнены в виде лепестков в форме пропеллера или скрутки проволоки, при этом концы прутьев или проволоки прикреплены к опорным стержням, вставленным в пазы между буртиками, прикрепленными к наружной поверхности трубных решеток.
Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник
Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 367.
27.01.2013
№216.012.2094

Способ и устройство для утилизации органических компонентов городских и промышленных отдохов

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для переработки и утилизации городских и промышленных отходов органического происхождения. Способ утилизации органических компонентов городских и промышленных отходов включает измельчение и смешивание органических компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473841
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2433

Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для обогрева помещений и основного оборудования газораспределительных станций и газораспределительных пунктов путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474769
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.2f51

Способ и устройство для полной утилизации дымовых газов

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей, а именно для полной утилизации дымовых газов теплогенераторов. Способ полной утилизации дымовых газов включает смешение дымовых газов с озоновоздушной смесью, охлаждение до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477648
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.07.2013
№216.012.54c2

Полифункциональный стеклоблочный воздухоподогреватель

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при нагревании воздуха, подаваемого на горение теплом дымовых газов котельных агрегатов и промышленных печей. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности полифункционального стеклоблочного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487301
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5d92

Паротурбинная гелиотеплотрубная установка

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для утилизации тепловой энергии природных источников, а именно трансформации тепловой энергии солнца, наружного воздуха и воды в механическую и электрическую для перемещения водного транспортного средства. Паротурбинная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489575
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5dec

Бесшумная теплотрубная система охлаждения

Бесшумная теплотрубная система охлаждения включает источник тепла, закрытый плоский теплотрубный испаритель и конденсатор, снабженные паровыми и жидкостными патрубками, соединенными между собой паропроводом и конденсатопроводом. В испарителе внутренняя поверхность днища покрыта фитилем. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489665
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6163

Теплоэлектрический генератор

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано в теплогенераторах для одновременного получения тепловой и электрической энергии в одном аппарате. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности теплоэлектрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490563
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6ccd

Теплоэлектрический генератор для автономного энергоснабжения

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для обеспечивания тепловой и электрической энергией индивидуальных домов и квартир. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности теплоэлектрического генератора. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493504
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6ce2

Пластинчатый теплообменник с естественной подачей охлаждающего воздуха

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках без принудительной подачи охлаждающего воздуха. В пластинчатом теплообменнике с естественной подачей охлаждающего воздуха, содержащем кожух, с трубными досками и крышками, между которыми помещен пакет теплообменных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493525
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.6ff6

Комплексный регенеративный роторный воздухоподогреватель

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей. Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является упрощение конструкции, уменьшение коррозионного износа металлической набивки путем совмещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494313
Дата охранного документа: 27.09.2013
Показаны записи 1-10 из 217.
20.08.2014
№216.012.eb1f

Устройство для капиллярной конденсации отработавшего пара турбин

Изобретение относится к энергетике. Устройство для капиллярной конденсации отработавшего пара турбины, содержащее конденсатор первой ступени, соединенный паропроводом отработавшего пара с турбиной, паропроводом остаточного пара и конденсатопроводом с рабочим насосом через мультиступенчатый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525999
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.11.2014
№216.013.08f9

Оконный стеклоблок-электрогенератор

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении оконных ограждений. Оконный стеклоблок-электрогенератор содержит первое наружное и второе внутреннее стекла, имеющие внутреннюю и внешнюю поверхности с кромочным участком, раму, состоящую из полого профиля, между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533698
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.14cd

Комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности, к устройствам для очистки выхлопных газов судовых двигателей. Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности комплексного устройства для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536749
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.191e

Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с конверсией диоксида углерода в кислород

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки и утилизации дымовых газов теплоэнергетических установок ТЭС для снижения парникового эффекта окружающей атмосферы. Комплексный способ очистки и утилизации дымовых газов с конверсией диоксида углерода в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537858
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.192d

Электрогенерирующее покрывало

Изобретение относится к многослойным изделиям и может быть использовано при изготовлении гибких теплоизолирующих покрытий для объектов, излучающих тепловую энергию, с целью ее утилизации для получения электрической энергии. Электрогенерирующее покрывало, содержащее гибкий лист, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537873
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1992

Капиллярный электростатический конденсатор-электрогенератор

Изобретение относится к энергомашиностроению, к теплообменной аппаратуре и может быть использовано для конденсации отработанного пара без использования хладоагента с трансформацией части тепловой энергии в электрическую. Технический результат состоит в повышении эффективности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537974
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.27b5

Вентиляторная градирня

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при воздушном охлаждении оборотной воды ТЭЦ, АЭС и промышленных предприятий. Вентиляторная градирня содержит прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховходными окнами в его нижней части, установленный на водосборном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541622
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2866

Теплоэлектрический генератор для индивидуального энергоснабжения

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для получения тепловой и электрической энергии в индивидуальных домах и квартирах. Сущность изобретения в том, что теплоэлектрический генератор для индивидуального энергоснабжения содержит подключенные друг к другу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541799
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.03.2015
№216.013.3281

Газораспределительная станция

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям (далее ГРС) для снижения давления газа в газопроводе. ГРС содержит блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544404
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3482

Насадка для регенеративного роторного воздухоподогревателя

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах охлаждения дымовых газов, получаемых при сжигании серосодержащих топлив, до температуры ниже точки росы в регенеративных роторных воздухоподогревателях. Техническим результатом изобретения является увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544917
Дата охранного документа: 20.03.2015

Похожие РИД в системе