Кожухотрубчатый теплообменник

Кожухотрубчатый теплообменник
Полезная модель относится к теплотехнике и может быть использована, преимущественно, в системе смазки двигателя внутреннего сгорания для охлаждения смазочного масла.
Известен теплообменник, содержащий теплообменные трубки, кожух с подводящими и отводящими патрубками для среды межтрубного пространства (см. Песков Ю.А. и др. Зерноуборочные комбайны «Дон, М., Агропромиздат, 1986 г., стр. 123, рис. 119).
Недостатком такого типа кожухотрубчатых теплообменников является низкая эффективность из-за плохой организации движения теплоносителя для среды межтрубного пространства.
Известен также кожухотрубчатый теплообменник, содержащий теплообменные трубки, кожух с подводящим и отводящим патрубками для среды межтрубного пространства, поперечные перегородки, установленные через одну с зазором относительно кожуха с образованием автономных отсеков (см. а.с. СССР № 1592703, F 28 D 7/00).
Недостатком такого теплообменника является сложность компоновки на транспортном средстве (двигателе), т.к. для организации потока теплоносителя в межтрубном пространстве по автономным отсекам подвод и отвод необходимо осуществлять через крайние отсеки.
Предлагаемая полезная модель устраняет этот недостаток прототипа и позволяет создать конструкцию кожухотрубчатого теплообменника с высокой эффективностью и возможностью упрощения его компоновки на транспортном средстве (двигателе). Это и является задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель.
При осуществлении данной полезной модели может быть получен технический результат, выражающийся в расширении компоновочных возможностей теплообменника.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известный кожухотрубчатый теплообменник, содержащий теплообменные трубки, кожух с подводящим и отводящим патрубками для среды межтрубного пространства, поперечные перегородки, установленные через одну с зазором относительно кожуха с образованием автономных отсеков, снабжен дефлектором (экраном), выполненным в виде разрезной цилиндрической пружинной втулки и установленным в расточке корпуса с образованием с его стенками закрытого канала, сообщающегося с одной стороны с подводящим (отводящим) патрубками, а с другой- с одним из крайних отсеков. Кроме
того, корпус кожухотрубчатого теплообменника в зоне дефлектора выполнен в виде двух цилиндров: большого и малого, соединенных стенками по касательным поверхностям и перекрыт дефлектором, образуя замкнутый канал.
Применение дефлектора, выполненного в виде разрезной ци илиндрирической пружинной втулки и установленного в расточке корпуса с образованием с его стенками закрытого канала, сообщающегося с одной стороны с подводящим (отводящим) патрубками, а с другой- с одним из крайних отсеков позволяет образовать канал, соединяющий крайний отсек с подводящим (отводящим) патрубком, что дает возможность наиболее оптимально организовать движение теплоносителя, приводящее к расширению компоновочных возможностей кожухотрубчатого теплообменника.
Выполнение корпуса кожухотрубчатого теплообменника в зоне дефлектора в виде двух цилиндров: большого и малого, соединенных стенками по касательным поверхностям и перекрытие его дефлектором с образованием замкнутого канала позволяет получить оптимальный, с точки зрения гидравлики, канал для движения жидкости и обеспечить высокие прочностные свойства корпуса.
Сопоставительный анализ предлагаемой полезной модели с прототипом позволил выявить отличительные признаки описываемого кожухотрубчатого теплообменника, при исследовании которых не выявлено каких- либо аналогичных известных технических решений, позволяющих достичь вышеуказанный технический результат. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и другим источникам научно- технической информации позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемой полезной модели. Определение из выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, полезная модель соответствует критерию «новизна.
На чертежах представлено:
Фиг. 1- кожухотрубчатый теплообменник, общий вид в разрезе; Фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1.
Кожухотрубчатый теплообменник содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 подвода и отвода среды трубного пространства, подводящий 4 и отводящий 5 патрубки среды межтрубного пространства, трубные решетки 6 и 7, в которые заделаны охлаждающие трубки 8 и на которых закреплены поперечные перегородки 9, установленные через одну с зазором «с относительно корпуса с образованием отсеков 10. На
участке «В в корпусе выполнена расточка, в которой установлен дефлектор 11. При этом глубина расточки «t равна толщине дефлектора 11. Дефлектор 11 выполнен в виде разрезной втулки из пружинного материала, а размер щели (А) подбирается минимальным из расчета, что диаметр дефлектора в сжатом состоянии меньше внутреннего диаметра корпуса, что позволяет устанавливать его в расточке корпуса. Длина дефлектора рассчитывается из условия, что крайняя перегородка 9 находится на расстоянии «f от его края.
Корпус 1 в зоне дефлектора 11 выполнен в виде двух цилиндров: большего- «D, равного диаметру основного корпуса и меньшего- «d, соединенных касательными поверхностями и образующими с дефлектором 11 канал «К для прохода охлаждаемой жидкости из последнего (крайнего) отсека 10 к патрубку 5. Выполнение канала в виде такой формы позволяет получить прочную конструкцию корпуса (особенно на усталостную прочность) и снизить гидравлическое сопротивление потоку охлаждаемой жидкости.
Трубная решетка 6 в заявляемом теплообменнике выполнена фланцевой и зажата между патрубком 2 и корпусом 1, а вторая трубная решетка 7 выполнена цилиндрической я имеет канавки, в которых установлены кольца 12 круглого сечения, которые герметично уплотняют решетку в корпусе, разделяя среды. Такое выполнение и крепление трубных решеток позволяет повысить надежность и долговечность теплообменника.
Работает теплообменник следующим образом.
Моторное масло (горячий теплоноситель) подводится через подводящий патрубок 4 в зону межтрубного пространства и в зависимости от количества промежуточных пластин 9 может 4, 6, 8 и т. д. раз пересекать трубки 8, в которых протекает охлаждающая жидкость (холодный теплоноситель) и, таким образом, достигается необходимая требуемая теплоотдача от масла к охлаждающей жидкости, не меняя конструкции корпуса и присоединительных размеров. Наличие дефлектора И позволяет распологать подводящий 4 и отводящий 5 патрубки независимо от длины корпуса и не по крайним отсекам, а также улучшает компоновочные возможности теплообменника.
Таким образом, вышеизложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной полезной модели следующей совокупности условий:
-средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования его в промышленности, а именно в теплотехнике, преимущественно, в системе смазки двигателя внутреннего сгорания для охлаждения смазочного масла;
- средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, предлагаемая /полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость.
Авторы:
В.ПРак Ф.А.Марданов
И.Н.Хусаинов
а I
J Р.Л.Лотфуллин
s
UffQ  Ч В-И-ГР°ШИКОВ ( л- И.А.Самошкин
1.Кожухотрубчатый теплообменник, содержащий теплообменные трубки, кожух с подводящим и отводящим патрубками для среды межтрубного пространства, поперечные перегородки, установленные через одну с зазором относительно кожуха с образованием автономных отсеков, отличающийся тем,что он снабжен дефлектором (экраном), выполненным в виде разрезной цилиндрической пружинной втулки и установленным в расточке корпуса с образованием с его стенками закрытого канала, сообщающегося с одной стороны с подводящим (отводящим) патрубками, а с другой- с одним из крайних отсеков.
2.Кожухотрубчатый теплообменник по п.1, отличающийся тем, что корпус теплообменника в зоне дефлектора выполнен в виде двух цилиндров: большого и малого, соединенных стенками по касательным поверхностям и перекрыт дефлектором, образуя замкнутый канал.
Авторы:
В.П.Рак Ф.А.Марданов И.Н.Хусаинов .Л.Лотфуллин
/Ь
Кг
в.И.Грошиков я. И.А.Самошкин
охлаждающая жидкость