ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ ЗМЕЕВИКОВОГО ТИПА

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и может быть использована в различных областях промышленности и быту, для нагрева воды, например в системах горячего водоснабжения.
Известен теплообменник для жидких сред, содержащий цилиндрический корпус, установленную в нем концентрично теплообменную трубу и цилиндрические турбулизаторы с радиальными отверстиями, размещенные с зазором в трубе и кольцевом пространстве между трубой и корпусом, при чем турбулизаторы снабжены продольными канавкам, выполненными между отверстиями на поверхности, обращенной к теплообменной трубе. (А.с. №259094, МПК F28D)
Недостатками данного теплообменника является малая площадь теплообмена и большое гидравлическое сопротивление греющего и нагреваемого теплоносителей.
Также известен теплообменник, содержащий корпус с цилиндрической оправкой по оси, на которую навиты теплообменные трубы с прямыми концевыми участками, патрубки входа и выхода среды межтрубного пространства, подключенные соответственно распределительной и сборной камерам, примыкающим к противоположным торцам оправки и имеющим на боковой поверхности отверстия (А.с. №1206598, МПК F28D 7/02)
Недостатками данного теплообменника является низкая эффективность теплообмена, в связи с малой турбулизацией теплоносителя в змеевике и малой эффективностью распределительной и сборной камер, что не обеспечивает достаточной турбулизации в межтрубном пространстве.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является теплообменник, содержащий вертикальный корпус с трубными решетками, размещенный между решетками полый центральный сердечник со сквозными отверстиями, пучок змеевиковых труб с концевыми прямыми участками, навитый на сердечник, и закрепленный в трубных решетках, и патрубки ввода и вывода рабочих сред. (А.с. №1394020, МПК F28D 7/02)
Недостатками этих теплообменников является повышенное гидравлическое сопротивление, низкая эффективность теплообмена, вследствие неравномерной и недостаточной турбулизации потока внутри змеевика и в межтрубном пространстве, сложность конструкции.
Задачей изобретения является упрощение конструкции аппарата и повышение эффективности теплообмена путем:
- турбулизации потока греющей и нагреваемой среды по всей длине поверхности теплообмена;
- выравнивания температурного поля греющего теплоносителя путем подачи среды по всей длине поверхности теплообмена;
- снижения гидравлических сопротивлений за счет упрощения схемы движения жидкости в межтрубном пространстве.
Для решения поставленной задачи в теплообменном аппарате змеевикового типа, содержащего корпус с крышками и размещенную в нем трубку с прямыми концевыми участками, навитую в виде змеевика на полый сердечник, подключенный к патрубку подвода среды в межтрубное пространство, имеющий отверстия, рассредоточенные по всей его длине, сообщающие полость сердечника с межтрубным пространством и снабженный заглушкой, в отличии от прототипа, сердечник выполнен из трубы, один конец которой закреплен в верхней торцевой крышке корпуса, и подключен к патрубку подвода среды, а на втором установлена заглушка, причем сердечник имеет длину меньшую, чем корпус и равную длине навивки змеевика, нижняя торцевая крышка корпуса снабжена патрубком отвода среды, кроме того, змеевик выполнен из трубки изогнутой в виде зигзага, и навитой на сердечник.
Конструкция полезной модели поясняется рисунками, где на фиг.1 изображен общий вид теплообменника; на фиг.2 - схема движения теплоносителей; на фиг.3 - змеевик в виде зигзагообразной трубки.
Теплообменный аппарат змеевикового типа (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с размещенной в нем трубкой 4 с прямыми концевыми участками 7,8, укрепленными в торцевых крышках 10,11. Трубка навита в виде змеевика на полый сердечник 2, подключенный к патрубку 5 подвода среды в межтрубное пространство. Сердечник имеет отверстия 3, сообщающие его полость с межтрубным пространством, и снабжен одной заглушкой 12 на конце сердечника 2.
Отверстия 3 рассредоточены по длине змеевика, который размещен в корпусе с кольцевым зазором 9. На нижней торцевой крышке 11 установлен патрубок 6 отвода среды межтрубного пространства.
Змеевик может быть выполнен из трубы изогнутой зигзагообразно и навитой на сердечник (фиг.3).
Теплообменный аппарат работает следующим образом.
Одна из рабочих сред подается в змеевик 4, обменивается теплом с другой средой и выводится из аппарата.
Другая рабочая среда через патрубок 5 поступает в сердечник, по которому равномерно раздается по всей длине в межтрубное пространство через отверстия 3, движется вниз по межтрубному пространству и отводится через отводящий патрубок 6.
В заявляемом теплообменнике при небольших его габаритах эффективность теплообмена увеличивается благодаря равномерному распределению греющего теплоносителя и турбулизации потока по всей поверхности теплообмена, а также турбулизации потока в трубке за счет ее зигзагообразной формы. Таким образом решается задача повышения эффективности работы полезной модели.