ТЕПЛООБМЕННИК ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ"

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам, конкретно к теплообменникам со средствами для увеличения теплообмена, которые могут быть использованы в энергетике, химической промышленности и других областях народного хозяйства.
Известен теплообменник типа «труба в трубе» (RU, заявка №96101976, опубл. 20.05.1998), содержащий две трубы, расположенные с зазором между ними, причем патрубок ввода нагреваемой жидкости расположен со стороны выхода теплоносителя, а патрубок вывода нагреваемой жидкости расположен со стороны входа теплоносителя, при этом теплообменник выполнен в виде винтовой спирали.
Недостатком известного теплообменника является сложность изготовления и высокая стоимость, сложность очистки от отложений в процессе эксплуатации.
Технической задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является повышение интенсивности теплообмена при сохранении технологической простоты аппарата и облегчении обслуживания.
в
Поставленная задача решается тем, что в известном теплообменнике типа «труба в трубе», содержащем две трубы, расположенные концентрически с зазором между ними, внутренняя труба, согласно полезной модели, снабжена канавками, выполненными на ее наружной поверхности в виде растянутой спирали с углом β по отношению к оси трубы, наружный диаметр внутренней трубы D выбирают равным 8÷26 мм, угол β выбирают равным 10°÷20°, глубину канавок Н выбирают равной 0,3÷1 мм, канавки имеют D-образный профиль, а источник тепла расположен снаружи внешней трубы.
На рисунке схематично представлена конструкция предлагаемого теплообменника.
Теплообменник «труба в трубе» содержит две трубы: внутреннюю 1 и внешнюю 2, расположенные с зазором 3 между ними, концентрически. Наружная поверхность внутренней трубы 1 снабжена канавками, выполненными в виде растянутой спирали 6 с углом наклона β, равным 10°÷20° относительно оси трубы. Ввод 4 нагреваемой жидкости осуществляется во внутреннюю трубу 1, а вывод 5 нагреваемой жидкости осуществляется из кольцевого зазора 3 между внутренней трубой 1 и внешней трубой 2.
Предлагаемый теплообменник работает следующим образом. Поступив во внутреннюю трубу 1, нагреваемая жидкость движется вначале во внутренней трубке, а затем направляется в кольцевой зазор 3 между внутренней трубой 1 и внешней трубой 2 и меняет направление движения. Ввод и вывод нагреваемой жидкости осуществляется с одной стороны теплообменного аппарата. Греющая среда движется в наружном пространстве по противо- или прямотоку (по отношению к движению в кольцевом канале).
При движении теплоносителя в кольцевом зазоре 3 канавки 6, нанесенные на наружную поверхность внутренней трубы 1 в виде растянутой спирали, интенсифицируют процесс теплоотдачи от поверхности трубы 1 к жидкости за счет образования крупных вихрей. Это приводит к росту теплового потока, передаваемого в предлагаемом теплообменном аппарате.