ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ КОЖУХОТРУБНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
HEAT EXCHANGE ELEMENT OF TUBULAR HEAT EXCHANGERS

э
э
э
Известны кожухотрубные теплообменники с теплообменным элементом в виде прямолинейных теплообменных трубок и спиральных. Для первых характерны недостаточная теплоотдача на единицу длины теплообменника, в зависимости от области применения сравнительно быстрое накопление осадка на стенках трубок и существенные ограничения на скорость разогрева-охлаждения теплообменника. Для вторых характерны утонения на растянутых участках, особенно перед собственно спиралью и на малых диаметрах навивки, повышенные гидравлические потери за счет резкого изменения направления потока в теплообменных трубках, существенные потери мощности при необходимости глушения трубки. Технический результат, позволяющий минимизировать вышеуказанные недостатки, достигается тем, что теплообменные трубки выполнены по винтообразной линии, одинаковы и с одним и тем же углом по дуге между входом и выходом в пределах каждого слоя, этот угол увеличивается от наружных слоев к внутренним, примерное равенство отношения L/d (где L - длина трубки, d - эквивалентный внутренний диаметр трубки) выдерживается за счет угла по дуге между входом и выходом трубки, изменением внутреннего диаметра трубки, при необходимости дросселированием, а также их комбинацией, а короткий прямолинейный участок предназначен для облегчения технологии сборки. При этом за счет некоторой турбулентности потока уменьшается количество отложений, глушение даже нескольких трубок не приводит к существенным потерям, от слоя к слою практически не изменяются теплогидравлические характеристики, за счет малого искривления отсутствует сколь-нибудь существенное утонение, за счет непрямолинейности трубок увеличивается скорость разогрева-охлаждения, увеличение мощности теплообменника достигается увеличением длины теплообменных трубок, выполняемых по винтообразной линии. К примеру, тепловая мощность, относительно теплообменников с прямыми трубками, при отношении расстояния между трубными досками, без учета технологического прямолинейного участка, к диаметру наружного слоя трубок, равному π/2, и угле между входом и выходом трубки 180°, может достигать 140%. Таким образом, теплообменный элемент кожухотрубных теплообменников, имеющий в своем составе трубные доски и теплообменные трубки, характеризующийся тем, что теплообменные трубки после короткого технологического прямолинейного участка выполнены по винтообразной линии диаметром, соответствующим месту входа-выхода трубки в трубных досках, а теплогидравлические характеристики трубок по направлению от периферии к центру выравниваются увеличением по дуге угла между входом-выходом трубки, изменением диаметра трубок, дросселированием, а также их комбинацией, выдерживая равенство отношения L/d, позволяет решить поставленную задачу.