RU142978U1

RU142978U1 - TUBULAR BEAM OF A SUSPENDED GAS-OILED GAS-OIL HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: RU142978U1
Application number: RU2014101584/06U
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Белоусов; Николай Николаевич Верещагин; Сергей Вячеславович Голубцов; Андрей Анатольевич Юренков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника"
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2014-07-10

Abstract

1. Трубный пучок кожухотрубного газомасляного теплообменника, состоящий из двух труб, соосно вставленных одна в другую плотно, без зазора, в которых внешняя стенка внутренней трубы выполнена с буферными полостями, и по внутренней трубе трубного пучка проходит нагреваемый теплоноситель - топливный газ, отличающийся тем, что внешняя труба выполнена как накатной оребренный по внешней стенке биметаллический элемент, в котором ребра выполнены с искусственной шероховатостью, при этом внешняя труба трубного пучка выполнена из материала, твердость которого выше материала, из которого выполнена внутренняя труба трубного пучка.2. Трубный пучок кожухотрубного газомасляного теплообменника по п.1, отличающийся тем, что внутренняя стенка внутренней трубы выполнена с ребрами и искусственной шероховатостью.1. The tube bundle of a shell-and-tube gas-oil heat exchanger, consisting of two pipes, coaxially inserted one into the other tightly, without a gap, in which the outer wall of the inner tube is made with buffer cavities, and a heated coolant — fuel gas — passes through the inner tube of the tube bundle, characterized in that the outer pipe is made as a bimetallic element ribbed on the outer wall, in which the ribs are made with artificial roughness, while the outer tube of the tube bundle is made of solid material st is higher than the material from which the inner pipe is formed tubular puchka.2. The tube bundle of a shell-and-tube gas-oil heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inner wall of the inner pipe is made with fins and artificial roughness.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к конструктивным исполнениям элементов кожухотрубных теплообменников, может быть применена в конструкциях кожухотрубных, например, газомасляных теплообменников для подогрева топливного газа, охлаждения масла газоперекачивающих агрегатов.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, to the design of shell-and-tube heat exchanger elements, can be used in shell-and-tube, for example, gas-oil heat exchangers for heating fuel gas, cooling oil pumping units.

Известны оребренные трубы, применяемые в кожухотрубных теплообменниках, «Расчет и конструирование теплообменников», 1971 г., А. Фраас, М. Оцисик, перевод с английского Ю.А. Зейгарника, О.Н.Known finned tubes used in shell-and-tube heat exchangers, “Calculation and design of heat exchangers”, 1971, A. Fraas, M. Otsisik, translated from English by Yu.A. Zeigarnik, O.N.

Прядкиной, В.Я. Сидоровой, г. Москва, Атомиздат, с 29-30, в которых ребра имеют различную форму: трапецеидальные, u-образные, спирально навитые, пальцевидные, треугольные и пр., также известны кожухотрубные теплообменники, П.И. Бажан и др. Справочник по теплообменным аппаратам. - М.: Машиностроение, 1989, с 60-62, с различными схемами оребрения стенок труб, в том числе, выполненные винтовой накаткой.Pryadkina, V.Ya. Sidorova, Moscow, Atomizdat, from 29-30, in which the ribs have a different shape: trapezoidal, u-shaped, spiral wound, finger-shaped, triangular, etc., shell-and-tube heat exchangers are also known, P.I. Bazhan et al. Handbook of heat exchangers. - M .: Mechanical Engineering, 1989, with 60-62, with various schemes for finning the walls of pipes, including those made by screw knurling.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является трубный пучок, представленный в патенте РФ №117599 «Трубный пучок с буферными полостями кожухотрубного газомасляного теплообменника», кл. F28F 1/08, опубл. 27.06.2012 г., в котором трубы трубного пучка вставлены одна в другую плотно, без зазора, причем внешняя стенка внутренней трубы выполнена с параллельными продольными ребрами, расположенными равномерно по ее поверхности, образующими параллельные продольные буферные полости между соосными трубами трубного пучка.Closest to the proposed technical solution is the tube bundle presented in RF patent No. 117599 "Tube bundle with buffer cavities of a shell-and-tube gas-oil-gas heat exchanger", cl. F28F 1/08, publ. 06/27/2012, in which the tube bundle tubes are inserted tightly into one another without a gap, the outer wall of the inner tube being made with parallel longitudinal ribs located uniformly on its surface, forming parallel longitudinal buffer cavities between the coaxial tubes of the tube bundle.

Основным недостатком данного технического решения является недостаточная эффективность теплопередачи, что ведет к повышению металлоемкости, габаритных параметров теплообменных аппаратов.The main disadvantage of this technical solution is the lack of heat transfer efficiency, which leads to an increase in metal consumption, overall parameters of heat exchangers.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности теплопередачи.The objective of the claimed utility model is to increase the efficiency of heat transfer.

Поставленная цель достигается в трубном пучке кожухотрубного газомасляного теплообменника, состоящем из двух труб, соосно вставленных одна в другую плотно, без зазора, в которых внешняя стенка внутренней трубы выполнена с буферными полостями, и по внутренней трубе трубного пучка проходит нагреваемый теплоноситель - топливный газ. Внешняя труба выполнена как накатной оребренный по внешней стенке биметаллический элемент, в котором ребра выполнены с искусственной шероховатостью, при этом внешняя труба трубного пучка выполнена из материала, твердость которого выше материала, из которого выполнена внутренняя труба трубного пучка. Внутренняя стенка внутренней трубы выполнена с ребрами и искусственной шероховатостью.This goal is achieved in a tube bundle of a shell-and-tube gas-oil heat exchanger, consisting of two pipes, coaxially inserted one into the other tightly, without a gap, in which the outer wall of the inner tube is made with buffer cavities, and the heated coolant - fuel gas passes through the inner tube of the tube bundle. The outer pipe is made as a bimetallic element ribbed on the outer wall, in which the ribs are made with artificial roughness, while the outer tube of the tube bundle is made of material whose hardness is higher than the material from which the inner tube of the tube bundle is made. The inner wall of the inner pipe is made with ribs and artificial roughness.

Полезная модель иллюстрируется рисунками фиг. 1 и фиг. 2, на которых показаны соответственно поперечное и продольное сечения соосных труб трубного пучка с возможной, но не ограниченной этим, формой ребер оребрения.The utility model is illustrated in the drawings of FIG. 1 and FIG. 2, which shows respectively the transverse and longitudinal sections of coaxial tubes of the tube bundle with a possible, but not limited to this, the shape of the fins.

Трубный пучок кожухотрубного газомасляного теплообменника содержит две трубы 1 и 4, соосно вставленные одна в другую. По внутренней трубе 4 трубного пучка проходит нагреваемый теплоноситель - топливный газ, внешняя труба 1 трубного пучка помещена в горячее смазочное масло, подаваемое в корпус кожухотрубного газомасляного теплообменника (на чертеже не показан). На внешней стенке внутренней трубы 4 выполнены параллельные продольные ребра, образующие буферную полость 2 безопасности. Внутренняя стенка внутренней трубы 4 выполнена с ребрами 3, поверхность которых покрыта искусственной шероховатостью.The tube bundle of the shell-and-tube gas-oil heat exchanger contains two pipes 1 and 4, coaxially inserted one into the other. Heated coolant - fuel gas passes through the inner tube 4 of the tube bundle, the outer tube 1 of the tube bundle is placed in hot lubricating oil supplied to the shell and tube gas-oil heat exchanger (not shown in the drawing). On the outer wall of the inner pipe 4, parallel longitudinal ribs are made forming a safety buffer cavity 2. The inner wall of the inner pipe 4 is made with ribs 3, the surface of which is covered with artificial roughness.

Трубный пучок кожухотрубного газомасляного теплообменника работает следующим образом. Горячее смазочное масло проходит по межтрубному пространству кожухотрубного теплообменника. Холодный топливный газ проходит по внутренней трубе 4. Тепло от горячего теплоносителя передается к холодному через трубы 4 и 1. Происходит теплообмен, нагревается топливный газ и охлаждается смазочное масло. Для интенсификации процесса теплообмена, внешняя труба 1 выполнена как накатной оребренный по внешней стенке биметаллический элемент. Ребра внешней трубы 1 дополнительно выполнены с искусственной шероховатостью, ребра 3 внутренней стенки внутренней трубы 4 также выполнены с искусственной шероховатостью, что существенно увеличивает площадь контакта проводимых сред и значительно повышает эффективности теплопередачи.The tube bundle of the shell-and-tube gas-oil heat exchanger operates as follows. Hot lubricating oil passes through the annulus of the shell-and-tube heat exchanger. Cold fuel gas passes through the inner pipe 4. Heat is transferred from the hot coolant to the cold through pipes 4 and 1. Heat exchange occurs, the fuel gas is heated and the lubricating oil is cooled. To intensify the heat transfer process, the outer pipe 1 is made as a bimetallic element ribbed on the outer wall. The ribs of the outer pipe 1 are additionally made with artificial roughness, the ribs 3 of the inner wall of the inner pipe 4 are also made with artificial roughness, which significantly increases the contact area of the media and significantly increases the heat transfer efficiency.

При этом, наружная несущая труба должна обладать необходимой твердостью, чтобы после процесса накатки возможно вставить внутреннюю трубу с буферной полостью безопасности. В случае недостаточной твердости, наружная труба сожмется и вставить внутреннюю трубу не представится возможным. Для этого внешняя труба трубного пучка выполнена из материала, твердость которого выше материала, из которого выполнена внутренняя труба трубного пучка.At the same time, the outer support pipe must have the necessary hardness so that after the rolling process it is possible to insert an inner pipe with a safety buffer cavity. In case of insufficient hardness, the outer pipe will be compressed and it will not be possible to insert the inner pipe. For this, the outer tube of the tube bundle is made of a material whose hardness is higher than the material from which the inner tube of the tube bundle is made.

Таким образом, выполняя внешнюю трубу трубного пучка как накатной оребренный по внешней стенке биметаллический элемент с ребрами с нанесенной искусственной шероховатостью, выполняя внутреннюю стенку внутренней трубы также с ребрами с нанесенной искусственной шероховатостью, существенно увеличивается площадь поверхности контакта между горячим смазочным маслом и холодным топливным газом и, соответственно, существенно повышается эффективность теплопередачи.Thus, performing the outer tube of the tube bundle as a rolled bimetal element finned on the outer wall with fins with an artificial roughness, while performing the inner wall of the inner tube with fins with an artificial roughness, the contact surface area between hot lubricating oil and cold fuel gas increases significantly , accordingly, significantly increases the efficiency of heat transfer.

Claims

1. The tube bundle of a shell-and-tube gas-oil heat exchanger, consisting of two pipes, coaxially inserted one into the other tightly, without a gap, in which the outer wall of the inner tube is made with buffer cavities, and a heated coolant — fuel gas — passes through the inner tube of the tube bundle, characterized in that the outer pipe is made as a bimetallic element ribbed on the outer wall, in which the ribs are made with artificial roughness, while the outer tube of the tube bundle is made of solid material st is higher than the material from which is formed the inner tube of the tube bundle.

2. The tube bundle of the shell-and-tube gas-oil heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inner wall of the inner pipe is made with fins and artificial roughness.