ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Предлагаемое техническое решение относится к промышленной теплоэнергетике, а именно к отоплению и горячему водоснабжению жилых, общественных и промышленных зданий и объектов при использовании парокомпрессионных теплонасосных установок.
Известен теплообменный аппарат типа «труба в трубе» (ГОСТ 9930-78), содержащий наружную трубу, расположенную в ней оребренную внутреннюю трубу, сальники на обоих концах труб, патрубки подвода и отвода рабочего вещества, патрубки подвода и отвода теплоносителя, перепускные трубы теплоносителя в следующий модуль теплообменника.
Однако известный теплообменный аппарат обладает недостаточной энергетической эффективностью передачи теплоты от рабочего вещества к теплоносителю.
Технической задачей является создание интенсифицированных теплообменников модульного типа, которые позволят конструировать ряд теплообменников необходимой мощности, а также обеспечить их разборку и очистку.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, состоящем из нескольких модулей типа «труба в трубе», каждый из модулей содержит наружную, являющуюся корпусом модуля, и внутреннюю трубы, сальники на концах труб, патрубки подвода и отвода рабочего вещества, патрубки подвода и отвода теплоносителя, перепускные трубы теплоносителя в следующий модуль теплообменника, согласно полезной модели, в каждом модуле число внутренних труб выбрано не менее девяти, причем одна из внутренних труб, расположенная в центре, выполнена большим диаметром, чем окружающие ее трубы, на концах модулей расположены распределительные коллекторы,
охватывающие внутренние трубы, снабженные перегородками, причем на одном конце модуля перегородка установлена выше трубы, расположенной в центре, а на другом конце - ниже трубы, расположенной в центре, при этом все внутренние трубы выполнены с мелкорельефным оребрением.
На фиг.1 представлен модуль в разрезе, на фиг.2 - общий вид предлагаемого теплообменного аппарата.
Предлагаемый теплообменный аппарат состоит из нескольких модулей типа «труба в трубе», каждый из которых содержит: наружную 1 (фиг.1, 2), являющуюся корпусом модуля, и внутренние 2, 3 (фиг.1) трубы, сальники на концах труб 4 (фиг.1), патрубки подвода 5 (фиг.1, 2) и отвода 6 (фиг.1, 2) рабочего вещества, патрубки подвода 7 (фиг.1,2) и отвода 8 (фиг.1, 2) теплоносителя, перепускные трубы теплоносителя 9 (фиг.2) в следующий модуль теплообменника. При этом число внутренних труб 2, 3 (фиг.1) в каждом модуле выбрано не менее девяти, причем одна из внутренних труб 3 (фиг.1), расположенная в центре, выполнена большим диаметром, чем окружающие ее трубы 2 (фиг.1), на концах модулей установлены распределительные коллекторы 10 (фиг.1, 2), снабженные перегородками 11 (фиг.1), причем на одном конце модуля перегородка установлена выше трубы, расположенной в центре, а на другом конце - ниже трубы, расположенной в центре, причем все внутренние трубы выполнены с мелкорельефным оребрением.
При создании таких аппаратов будут применяться мелкорельефные поверхности теплообмена, получаемые с помощью технологии деформирующего резания и обеспечивающие одинаковые и высокие коэффициенты теплоотдачи со стороны каждого теплоносителя в схеме с противоточным движением, что позволит обеспечить высокую энергетическую и технологическую эффективность теплонасосных установок и повысить долговечность теплообменников горячего
водоснабжения и теплообменников, утилизирующих низкопотенциальную теплоту.
Принцип работы предлагаемого теплообменного аппарата состоит в следующем: рабочее вещество поступает в межтрубное пространство модуля теплообменника через патрубок подвода рабочего вещества 5 (фиг.1, 2), выходит через патрубок отвода рабочего вещества 6 (фиг.1, 2). Кипение и конденсация происходят на мелкорельефной поверхности внутренних трубок 2 и 3 (фиг.1), изготовленных по технологии деформирующего резания. Вход теплоносителя в теплообменный аппарат осуществляется через патрубок подвода теплоносителя 7 (фиг.1, 2), выход - через патрубок отвода теплоносителя 8 (фиг.1, 2). Внутрь трубок 2 и 3 (фиг.1) с помощью распределительного коллектора 10 (фиг.1, 2), снабженного перегородкой 11 (фиг.1, 2), поступает теплоноситель, причем распределительный коллектор 10 (фиг.1, 2), снабженный перегородкой 11 (фиг.1, 2), и центральная внутренняя труба 3 (фиг.1) обеспечивают тройной ход воды в корпусе 1 (фиг.1, 2) каждого отдельного модуля.
В результате использования такого распределительного коллектора 10 (фиг.1, 2) и трубок 2 и 3 (фиг.1), обработанных по технологии деформирующего резания, повысится скорость теплоносителя и увеличится поверхность теплообмена, что приведет к увеличению коэффициентов теплоотдачи, к существенному уменьшению температурных напоров, а, следовательно, к повышению энергетической и технологической эффективности теплонасосной установки. Распределительный коллектор 10 (фиг.1, 2) может быть снят для проведения очистки и удаления отложений по контуру теплоносителя, что приведет к повышению долговечности теплообменника.