Теплообменник

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское дочернее унитарное предприятие Институт мясо-молочной промышленности Республиканского унитарного предприятия Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(72) Автор Дымар Олег Викторович(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское дочернее унитарное предприятие Институт мясо-молочной промышленности Республиканского унитарного предприятия Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию(57) 1. Теплообменник, содержащий корпус, состоящий из четырех или более коаксиально расположенных труб, обтекатель, фланцы, входные и выходные патрубки для нагревающей и нагреваемой сред, отличающийся тем, что он дополнительно содержит торцевые крышки, а трубы попарно неразъемно соединены между собой перепускными патрубками. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что на теплообменных поверхностях труб выполнено рифление.(56) 1. Патент Республики Беларусь на полезную модель 119 от 23.07.1999. 2. Патент Республики Беларусь на полезную модель 2216 от 18.03.2005 (прототип). 34902007.04.30 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 соединены 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 охлаждения, нагрева,пастеризации жидких и газообразных сред путем рекуперации тепла, содержащий корпус,состоящий из трех или более коаксиально расположенных труб, входные и выходные патрубки для нагревающей и нагреваемой сред. В центральной трубе расположен обтекатель,а межтрубные пространства сообщаются между собой перепускными каналами во фланцах, причем коаксиально расположенные трубы соединены с фланцами переходниками переменного сечения. При этом определенные пары труб имеют неразъемное соединение,а на теплообменные поверхности труб нанесено рифление 2. Недостатками этого устройства являются высокая материалоемкость и сложность изготовления. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является снижение материалоемкости и упрощение конструкции устройства. Поставленная задача достигается тем, что теплообменник содержит корпус, состоящий из четырех или более коаксиально расположенных труб, попарно неразъемно соединенных между собой перепускными патрубками. В центральной трубе расположен обтекатель, а межтрубные пространства сообщаются между собой либо посредством перепускных патрубков, либо перетоком через свободный торец труб. При этом определенные торцы труб закрыты торцевыми крышками, а на теплообменных поверхностях труб выполнено рифление. Отличительным признаком предлагаемого теплообменника от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является неразъемное парное соединение определенных труб посредством только перепускных патрубков, что позволяет упростить конструкцию,а осуществление перетока сред через свободные торцы снижает материалоемкость и трудоемкость изготовления путем отказа от массивных фрезерованных фланцев. Теплообменным поверхностям может придаваться рифление необходимой конфигурации для развития поверхности теплообмена и турбулизации потоков взаимодействующих сред, что повышает эффективность теплообмена. В зависимости от требований к работе устройства межтрубные зазоры могут иметь различные размеры и конфигурацию. Например, с целью обеспечения постоянных скоростей течения сред, чисел Рейнольдса или коэффициентов теплопередачи и др., снижения гидравлического сопротивления или иного. Исходя из конкретных условий эксплуатации, возможно изменение схемы подвода теплоносителя и нагреваемой среды. На фигуре показан общий вид теплообменника (восьмитрубная конструкция). Теплообменник содержит коаксиально расположенные трубы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 с входными 9, 10 и выходными 11, 12 патрубками, фланцы 13, 14, 15, 16, перепускные патрубки 17, 18, 19, торцевые крышки 20, 21, 22, 23, обтекатель 24. В представленной конструкции трубы 1, 2 соединены между собой посредством перепускных патрубков 17. К трубе 2 прикреплен фланец 13. Трубы 3, 4 соединены между собой посредством перепускных патрубков 18. К трубе 3 прикреплен фланец 14. Трубы 5, 6 соединены между собой посредством перепускных патрубков 19. К трубе 6 прикреплен фланец 15. Трубы 7, 8 соединены между собой посредством выпускного патрубка 11 и фланца 16. Свободные торцы труб 1, 4, 5 и 8 закрыты торцевыми крышками соответственно 20, 21, 22, 23. В центр трубы 1 помещен обтекатель 24. 2 34902007.04.30 Межтрубные пространства обтекатель 24 - труба 1 и труба 2 - труба 3 соединены между собой перепускными патрубками 17. Межтрубные пространства труба 2 - труба 3 и труба 4 - труба 5 соединены между собой перепускными патрубками 18. Межтрубные пространства труба 4 - труба 5 и труба 6 - труба 7 соединены между собой перепускными патрубками 19. Межтрубные пространства труба 1 - труба 2 и труба 3 - труба 4 соединены между собой пространством между торцами труб 2, 3 и торцевыми крышками 20, 21. Межтрубные пространства труба 3 - труба 4 и труба 5 - труба 6 соединены между собой пространством между торцами труб 4, 5 и фланцем 14. Межтрубные пространства труба 5 - труба 6 и труба 7 - труба 8 соединены между собой пространством между торцами труб 6, 7 и торцевыми крышками 22, 23. Устройство работает следующим образом. Нагреваемая среда через входной патрубок 9 подается в пространство между обтекателем 24 и трубой 1, где теплообмен происходит по стенке трубы 1. Затем через перепускные патрубки 17 нагреваемая среда поступает в пространство между трубами 2 и 3, где теплообмен происходит с двух сторон. Далее через перепускные патрубки 18 нагреваемая среда поступает в пространство между трубами 4 и 5, где теплообмен происходит с двух сторон. Далее через перепускные патрубки 19 нагреваемая среда поступает в пространство между трубами 6 и 7, где теплообмен происходит с двух сторон. Затем нагреваемая среда выводится из устройства через выходной патрубок 11. Нагревающая среда через входной патрубок 10 подается в пространство между трубами 1 и 2, где теплообмен происходит с двух сторон. Затем через пространство между торцами труб 2, 3 и торцевыми крышками 20, 21 нагревающая среда поступает в пространство между трубами 3 и 4, где теплообмен происходит с двух сторон. Затем через пространство между торцами труб 4, 5 и фланцем 14 нагревающая среда поступает в пространство между трубами 5 и 6, где теплообмен происходит с двух сторон. Затем через пространство между торцами труб 6, 7 и торцевыми крышками 22, 23 нагревающая среда поступает в пространство между трубами 7 и 8, где теплообмен происходит с одной стороны. Далее нагревающая среда выводится из устройства через выходной патрубок 12. Предлагаемое техническое решение существенно упрощает конструкцию теплообменника, снижая его материалоемкость и сложность изготовления. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3