ЗМЕЕВИКОВЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ"

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и может быть использована в энергетике, ЖКХ и смежных с ними отраслях промышленности.
Известен теплообменный аппарат, выполненный типа "труба в трубе", включающий, установленные с зазором, внешнюю и внутреннюю трубы, выполненные в виде спирали (см. патенты №211587,6 от 20.07.98).
Недостатком аппарата является его завышенная расчетная высота, объясняемая, в том числе, конструктивными особенностями: из-за наличия в таких аппаратах внутренней полости, образованной стенками конического теплообменника. Заполнение этой полости теплообменными элементами секции позволит увеличить поверхность теплообмена и, как следствие, снизить высоту змеевикового аппарата.
Наиболее близким предлагаемому техническому решению является змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе", выполненный по винтовой спирали и состоящий из двух конусов, установленных коаксиально один внутри другого (см. патент №201909 на полезную модель от 21.01.21 Бюл. №3). Недостатком прототипа является его высокая металлоемкость, сложность ремонта, обслуживания и очистки проточной части.
Задачей полезной модели является организация простоты монтажа змеевикового теплообменника, выполненного по винтовой спирали и состоящего из секций, а также повышение поверхности теплообмена при снижении общей высоты аппарата.
Технический результат достигается тем, что секции теплообменника расположены друг над другом на полках легкого металлического каркаса, образуя внешний контур теплообменника в форме усеченного конуса.
На фиг. 1 представлен змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе", выполненный по винтовой спирали и состоящий из секций, одна из которых представлена на фиг. 2 - вид А.
Предлагаемый змеевиковый теплообменник включает в себя легкий металлический каркас 1, на полках 2 которого установлены друг над другом плоские секции 3, формирующие внешнюю конфигурацию теплообменника в виде усеченного конуса.
Змеевиковые теплообменники типа "труба в трубе" состоят из внутренних змеевиков 4 и внешнего корпуса 5, образуя плоские секции. На входе и выходе плоских секций установлены патрубки 6,7 для нагреваемой среды и 8,9 - греющего теплоносителя.
Змеевиковый теплообменник работает следующим образом: после подачи холодного теплоносителя через патрубок 6 в трубы внутренних змеевиков 4, подается насыщенный водяной пар через патрубок 9 внешней спирали 5. Двигаясь в проточной части труб внутренних змеевиков 4 холодный теплоноситель нагревается от насыщенного водяного пара и через патрубок 7 поступает на вторую секцию змеевикового теплообменника. Перетекая вверх от секции к секции, холодный теплоноситель нагревается до требуемой температуры и через патрубок 7 последней секции выводится из аппарата. Насыщенный водяной пар через патрубок 8 нижней секции, в виде конденсата, также выводится из аппарата змеевикового теплообменника.
Важная особенность предлагаемой конструкции змеевикового теплообменника состоит в его гибкости конструкции, положительно реализуемой во время эксплуатации и ремонта. Так вышедшая из строя секция практически без остановки технологического процесса легко демонтируется и оперативно заменяется готовой к работе резервной секцией.
Кроме того, за счет предлагаемой компоновки, когда секции теплообменника установлены друг над другом на полках легкого металлического каркаса, теплообменник гибко подстраивается к условиям технологического процесса путем наращивания или сокращения количества секции в аппарате.
За счет предлагаемой схемы змеевикового теплообменника типа "труба в трубе", выполненного по винтовой спирали возможен дальнейший процесс оптимизации геометрии расположения секций на полках легкого металлического каркаса, формирующих внешнюю конфигурацию теплообменника в виде усеченного конуса.