КОЖУХОТРУБНЫЙ ЗМЕЕВИКОВЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к теплотехнике и может быть использована в различных областях техники и промышленности.
Известен кожухотрубный змеевиковый теплообменник, содержащий установленный внутри цилиндрического кожуха пучок змеевиковых труб, выполненных в виде пространственных спирапей с разными наружным диаметром и углом навивки  пат. РФ № 2102673,
кл. F 28 D 7/02, оп. 1998 . Недостатком известного теплообменника
является малая скорость движения теплоносителя относительно наружных стенок змеевиковых труб и низкая турбулизация потока, что в целом снижает коэффициент теплопередачи теплообменника.
Целью полезной модели является устранение указанных недостатков.
Поставленная цель достигается тем, что в кожухотрубном змеевиковом теплообменнике, содержащем кожух с технологическими патрубками, внутри которого установлены входной и выходной коллекторы и соединенный с ними своими концами пучок змеевиковых труб, согласно полезной модели, змеевиковые трубы выполнены в виде параллельно расположенных пространственных спиралей с одинаковыми диаметром и углом навивки, а кожух выполнен коробчатым со скруглением ребер и наличием перегородок в зоне впадин змеевиковых труб.
При этом межосевое расстояние и наружный диаметр трубок кожухотрубного змеевикового теплообменника могут быть связаны между собой следующим соотношением :
где:d - наружный диаметр трубки;
S - межосевое расстояние; 9-угол навивки, 9 15...45°.
Сопоставительный анализ заявляемого теплообменника с прототипом и с другими решениями в данной области техники показывает, что изложенная ь патентной формуле совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники, на основании
S d/sin9,
чего можно сделать вывод о ее соответствии критерию полезной модели
новизна.
Соответствие предлагаемого решения критерию промышленная применимость видно из ниже приведенного примера конкретного выполнения теплообменника.
Полезная модель иллюстрирована чертежом, где на  Фиг. 1 схематично представлен общий вид кожухотрубного змеевикового теплообменника, а на Фиг. 2 показано поперечное сечение кожухотрубного змеевикового теплообменника.
Перечень обозначений на чертеже.
1 - кожух;
2,3,4, 5 - патрубки;
6 - змеевиковые трубы;
7, 8 - коллекторы;
9 - перегородки.
Кожухотрубный змеевиковый теплообменник содержит коробчатый кожух 1 с технологическими патрубками 2, 3, 4 и 5, внутри которого размещены пучок змеевиковых труб 6, соединенный своими торцевыми частями с входным и выходнымх коллекторами 7 и 8, соответственно. Змеевиковые трубы 6 выполнены в виде пространственных спиралей с одинаковыми диаметром и шагом навивки.
ребер, а наружный диаметр и угол навивки спиралевидных труб 6 связаны соотношением : S d/sin9,
где:d - наружный диаметр трубки;
S - межосевое расстояние; 9- угол навивки, 9 15.. .45 °.
Для интенсификации смывания теплоносителем наружной поверхности .змеевиковых труб 6 на внутренней поверхности кожуха 1 в в зоне впадин змеевиковых труб 6 закреплены поперечные перегородки 9.
Работа кожухотрубного змеевикового теплообменника происходит следующим образом.
Первый теплоноситель, например подогреваемый газ, подается в патрубок 2, заполняет полость кожуха 1 и выходит через патрубок 3. Второй теплоноситель, например охлаждаемый газ, подается в патрубок 4, заполняет входной коллектор 7, равномерно распределяется по змеевиковым трубам 6, заполняет выходной коллектор 8 и отводится через патрубок 5. Первый теплоноситель омывает трубы 6 и нагревается, а второй охлаждается.
Благодаря развитой поверхности змеевиковых труб 6 обеспечивается компактность теплообменника. При этом за счет уменьшения площади поперечного сечения межтрубного пространства кожуха 1, пересечения проекций змеевиковых труб 6 и наличия перегородок 9 происходит гурбулизация и ускорение потока
теплоносителя, что существенно повышает коэффициент теплопередачи теплообменника.
Выполнение змеевиковых труб в виде пространственных спиралей одинакового диаметра и угла навивки обеспечивает простоту изготовления змеевиков и технологичность изготовления (сборки)
теплообменника в целом. Авторы:
Зубков В.И.
Литвинов В.В.
Теличкин Д.В.