Теплообменник

(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БЕЛНИКТИММП(72) Авторы Дымар Олег Викторович Трофимов Владимир Сергеевич Белущенко Александр Иванович(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БЕЛНИКТИММП(57) Теплообменник, содержащий корпус, состоящий из трех или более коаксиально расположенных труб, обтекатель, входные и выходные патрубки для нагревающей и нагреваемой сред, отличающийся тем, что он дополнительно содержит коллектора и направляющие потока.(56) 1. Патент Республики Беларусь на полезную модель 119 от 23.07.1999 г. 2. Патент Республики Беларусь на полезную модель 685 от 28.02.2002 г. (прототип). 1186 Полезная модель относится к теплообменным устройствам, а именно к устройствам для охлаждения, нагрева, пастеризации и стерилизации жидких и газообразных сред путем рекуперации. Известен теплообменник для рекуперации тепла, пастеризации и стерилизации пищевых продуктов, содержащий коаксиально расположенные трубы с входными и выходными патрубками, торцы труб заглушены шайбами, образованные трубами полости, соединяются перепускными патрубками 1. Недостатками этого устройства являются невозможность разобрать устройство для проведения санитарно-гигиенической обработки, низкая эффективность теплообмена. Наиболее близким к предлагаемому является теплообменник для рекуперации тепла,пастеризации и стерилизации пищевых продуктов, содержащий корпус, состоящий из трех или более коаксиально расположенных труб, обтекатель, фланцы, переходники переменного сечения, входные и выходные патрубки для нагревающей и нагреваемой сред 2. Недостатком этого устройства является низкая эффективность теплообмена. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности теплообменных процессов. Поставленная задача достигается тем, что теплообменник содержит корпус, состоящий из трех или более коаксиально расположенных труб, направляющие потока в межтрубном пространстве, входные и выходные патрубки для нагревающей и нагреваемой сред. В центральной трубе расположен обтекатель. Межтрубные пространства сообщаются с соответствующими патрубками каналами в коллекторах. Отличительными признаками предлагаемого теплообменника, от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является наличие направляющих потока и коллекторов. Направляющие потока позволяют интенсифицировать теплообменные процессы путем увеличения скорости движения и турбулентности сред в зазорах. Направляющие потока могут быть выполнены в виде спиральных навивок с постоянным или переменным шагом, быть закрепленными на соответствующих трубах или находится в межтрубном пространстве свободно, иметь высоту, равную или меньшую величины межтрубного зазора. Направления навивки в смежных межтрубных пространствах может быть как одинаковым так и разным. Возможно исполнение направляющих потока в виде выдавленных на коаксиальных трубах или выполненных совместно с ними выступов любой необходимой конфигурации. Межтрубные зазоры могут иметь различные величины, в зависимости от требований к работе устройства, например, обеспечивая при этом постоянные скорости течения сред в зазорах, числоили коэффициент теплопередачи и др., снижение в определенном проходе гидравлического сопротивления или иное. Коллектора позволяют таким образом распределить взаимодействующие среды по группам параллельных потоков,что в теплообменнике происходит чисто противоточный теплообмен. Исходя из конкретных условий эксплуатации возможно изменение схемы подвода теплоносителя и нагреваемой среды. На фиг. показан общий вид теплообменника (шеститрубная конструкция) направляющими потока, выполненными в виде спиральных навивок с постоянным шагом, имеющими разное направление навивки в смежных межтрубных пространствах. Теплообменник содержит коаксиально расположенные трубы 1, 2, 3, 4, 5, 6 с входными 7, 8 и выходными 9, 10 патрубками, коллектора 11, 12, обтекатель 13, направляющие потока 14, 15, 16, 17, 18, 19. Межтрубные пространства обтекатель 13 - труба 1, труба 2 труба 3, труба 4 - труба 5 соединены с входным патрубком 7 каналами в коллекторе 11. Межтрубные пространства обтекатель 13 - труба 1, труба 2 - труба 3, труба 4 - труба 5, с расположенными в них направляющими потока 14, 16, 18 соответственно, соединены с выходным патрубком 9 каналами в коллекторе 12. Межтрубные пространства труба 1 труба 2 и труба 3 - труба 4, труба 5 - труба 6, с расположенными в них направляющими потока 15, 17, 19 соответственно, соединены с входным патрубком 8 каналами в коллек 2 1186 торе 12. Межтрубные пространства труба 1 - труба 2 и труба 3 - труба 4, труба 5 -труба 6 соединены с выходным патрубком 10 каналами в коллекторе 11. Устройство работает следующим образом. Нагреваемая среда подается через входной патрубок 7. Далее каналами коллектора 11 происходит ее распределение по межтрубным пространствам обтекатель 13 - труба 1, труба 2- труба 3 и труба 4 - труба 5, содержащим направляющие потока 14, 16, 18 соответственно. Здесь она нагревается через стенки труб от нагревающей среды, движущейся в смежных зазорах. В коллекторе 12 нагретая среда собирается и выводится через выходной патрубок 9. Нагревающая среда подается через входной патрубок 8. Далее каналами коллектора 12 происходит ее распределение по межтрубным пространствам труба 1 - труба 2, труба 3 - труба 4 и труба 5 - труба 6, содержащим направляющие потока 15, 17, 19 соответственно. Здесь она охлаждается через стенки труб от нагреваемой среды, движущейся в смежных зазорах. В коллекторе 11 охлажденная среда собирается и выводится через выходной патрубок 10. Предлагаемая конструкция теплообменника позволяет повысить эффективность теплообмена. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3