CS220182B1

CS220182B1 - Multi-tube coil heat exchanger with tube winding and tape

Info

Publication number: CS220182B1
Application number: CS919281A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Stryncl; Milan Durrer
Original assignee: Vladimir Stryncl; Milan Durrer
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Účelem vynálezu je zjednodušení výroby výměníku při výhodnějším uspořádání počtu trubek jednotlivých teplosměnných médií. Uvedeného účelu je dosaženo tím, že tloušťka distančních pásků oddělujících vrstvy šroubovité navinutých trubek v jedné části trubkového vinutí je odlišná od tloušťky distančních pásků v druhé části trubkového vinutí.The purpose of the invention is to simplify the production of the exchanger in a more advantageous arrangement of the number of tubes of the individual heat exchange media. This purpose is achieved in that the thickness of the spacing strips separating the spiral wound layers in one portion of the winding is different from the thickness of the spacing strips in the second portion of the winding.

Description

Vynález se týká uspořádání trubkového vinutí vícemédiového vinutého výměníku tepla s použitím distančních pásků.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the arrangement of a tubular winding of a multi-media coil heat exchanger using spacers.

Při proudění teplosměnného média, mezitrubkovým prostorem vícemédiového vinutého výměníku tepla je třeba, aby teplota teplosměnného .média na výstupu z trubkového vinutí byla v určitých mezích v celém příčném průřezu výměníkem a odpovídala výpočtové teplotě, i když jednotlivá média proudící v trubkách mají značně rozdílné hodnoty součinitelů přestupu tepla a tím i rozdílné měrné tepelné zatížení teplosměnné plochy.When the heat transfer medium flows through the inter-tube space of a multi-medium coil heat exchanger, the temperature of the heat exchanger medium at the outlet of the tube winding must be within certain limits throughout the cross-section of the exchanger and corresponds to the design temperature. heat transfer and thus different specific heat load of the heat exchange surface.

U teplosměnných médií s rozdílnými součiniteli přestupu tepla se používá v současné době trubkové vinutí, v němž jsou trubky jednotlivých médií prostřídány buď přímo ve vrstvách, nebo se střídají vrstvy jednoho a druhého teplosměnného· média.In the case of heat transfer media with different heat transfer coefficients, a tube winding is currently used in which the tubes of the individual media are alternated either directly in layers or alternate between layers of one and the other heat transfer medium.

Nevýhodou trubkového vinutí s prostřídanými trubkami jsou obtíže při jeho návrhu, neboť prostřídání je nutno· provést po· celém příčném průřezu výměníkem a nelze tedy počty trubek jednotlivých teplosměnných médií volit libovolně. Nastanou tedy přípasměnných médií volit libovolně. Nastanou tedy případy, že počty trubek u jednotlivých teplosměnných médií neodpovídají nejvýhodnějším počtům trubek, například ž hlediska přenosu tepla. Další nevýhodou je složitost výroby trubkového· vinutí.The disadvantage of the tube winding with alternate tubes is the difficulty in its design, because the alternation must be carried out along the entire cross-section through the exchanger and therefore the number of tubes of individual heat transfer media cannot be chosen arbitrarily. Thus, there will be arbitrary media options. Thus, there are cases where the number of tubes of the individual heat transfer media does not correspond to the most advantageous number of tubes, for example in terms of heat transfer. Another disadvantage is the complexity of manufacturing the tube winding.

Uvedené nevýhody odstraňuje vícemédiový vinutý výměník tepla podle vynálezu, který má trubkové vinutí vytvořené vrstvami šroubovité navinutých trubek vzájemně oddělených distančními pásky. Například u tříméďového provedení jsou trubky jednoho teplosměnného média navinuty do jedné části trubkového· vinutí a trubky druhého· teplosměnného· média jsou navinuty do druhé části trubkového· vinutí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že tloušťka distančních pásků oddělujících vrstvy šroubovité navinutých trubek v jedné části· trubkového vinutí je odlišná od tloušťky distančních pásků v druhé části trubkového vinutí. Různá tloušťka distančních pásků způsobí v jednotlivých částech trubkového vinutí změnu průtočného· průřezu a tedy i průtoku teplosměnného· média proudícího mezitrubkovým prostorem. Distanční pásky mohou mít různé tloušf0 2 ky u všech částí trubkového vinutí, přičemž počet těchto· částí odpovídá počtu teplosměnných médií proudících v trubkách.The above-mentioned disadvantages are overcome by the multi-media coil heat exchanger according to the invention, which has a tube winding formed by layers of helically wound tubes separated by spacers. For example, in a three-mode embodiment, the tubes of one heat transfer medium are wound into one portion of the tubular winding and the tubes of the other heat transfer medium are wound into the other portion of the tubular winding. The principle of the invention is that the thickness of the spacers separating the layers of the helically wound tubes in one part of the tube winding is different from the thickness of the spacers in the other part of the tube winding. The different thickness of the spacer strips will cause a change in the cross-sectional area and thus the flow of the heat transfer medium flowing through the inter-tube space in the individual parts of the tube winding. The spacers may have different thicknesses for all parts of the tube winding, the number of these parts corresponding to the number of heat transfer media flowing in the tubes.

vVýhoda řešení podle vynálezu spočívá v tom, že trubky (jednotlivých médií nemusí být prostřídány rovnoměrně na příčném průřezu výměníkem, což zjednodušuje a zrychluje jeho výrobu. Řešení· dále umožňuje volit počet trubek jednotlivých teplosměnných médií tak, aby odpovídal nejvýhodnějšímu počtu například z hlediska přenosu .tepla. Dále umožňuje navrhnout průtok teplosměnného média v jednotlivých částech mezitrubkového prostoru tak, aby odpovídal příslušnému měrnému tepelnému zatížení.The advantage of the solution according to the invention is that the tubes (of the individual media do not have to be alternated uniformly on the cross-section of the exchanger, which simplifies and speeds up its production) The solution furthermore allows to select the number of tubes of the individual heat transfer media. Furthermore, it makes it possible to design the flow of the heat transfer medium in the individual parts of the inter-tube space so that it corresponds to the respective specific heat load.

Na výkresu je znázorněn příklad provedení třímédiového vinutého výměníku tepla s: trubkovým vinutím a s distančními pásky různé tloušťky podle vynálezu.The drawing shows an exemplary embodiment of a three-medium coil heat exchanger with: tube winding and spacers of different thicknesses according to the invention.

Teplosměnného· procesu, se zúčastňuje teplosměnné médium 8 proudící meziťrubkovým prostorem a teplosměnná média 9 a 10, která proudí trubkovým prostorem. Trubkové vinutí je vytvořeno· šroubovité navinutými trubkami 7, umístěnými do jednotlivých vrstev vzájemně oddělených distančními pásky 1, 2. První vrstva trubkového· vinutí jo navinuta na jádro· 3 výměníku a poslední vrstva je obepnuta košilí 4. Jednotlivé trubky 7 trubkového· vinutí jsou vyvedeny do· trubkovnic 0 a celý aparát je zabudován do pláště 5. Trubky 7 teplosměnného média 9 jsou navinuty ve vrstvách přiléhajících k jádru 3 výměníku a· tvoří tak jednu část trubkového vinutí, která má jednotlivé vrstvy odděleny distančními pásky 1, např. tloušťky 4 mm. Druhá část trubkového vinutí je. tvořena· trubkami 7 teplosměnného média 10, navinutými ve vrstvách přiléhajících ke košili 4, n oddělenými, distančními pásky 2 jiné tloušťky, např.. 2 mm. Různá tloušťka distančních pásků 1, 2 způsobí v ..jednotlivých částech trubkového- vinutí změnu. průtočného· průřezu a tedy i průtoku teplosměnného média 8. Tento· průtok je pomocí tloušťky distančních pásků 1, 2 navržen tak, aby odpovídal velikosti měrného tepelného zatížení připadajícího· na trubky 7 příslušného média.In the heat transfer process, the heat transfer medium 8 flowing through the inter-tube space and the heat transfer media 9 and 10 that flow through the tube space are involved. The tube winding is formed by helically wound tubes 7, placed in individual layers separated by spacers 1, 2. The first layer of tube winding is wound on the core · 3 of the exchanger and the last layer is wrapped around the shirt 4. Individual tubes 7 of tube winding are led out The tubes 7 of the heat transfer medium 9 are wound in layers adjacent to the core 3 of the exchanger and thus form one part of the tube winding which has the individual layers separated by spacers 1, eg 4 mm thick. . The second part of the tubular winding is. formed by tubes 7 of heat transfer medium 10, wound in layers adjacent to the shirt 4, n separated by spacers 2 of different thickness, e.g. 2 mm. The different thicknesses of the spacers 1, 2 cause a change in the individual parts of the tube winding. This flow rate is designed by the thickness of the spacers 1, 2 to correspond to the magnitude of the specific heat load pertaining to the tubes 7 of the respective medium.

Víeemédiový vinutý výměník tepla podle vynálezu je možno použít například v nízkoteplotní technice.The multimedia coil heat exchanger according to the invention can be used, for example, in a low temperature technology.

Claims

A multi-coil winding heat exchanger having a spiral winding and spacers, the individual parts of the spiral winding being formed by layers of helically wound tubes separated by spacers, characterized in that the thickness of the spacing strips (11) separating the spiral-wound tubes · The winding is different from the thickness of the stationary tapes (2) in the second part of the tube winding.

2. The multimedia coil heat exchanger according to claim 1, characterized in that the spacing strips (1, 2j) separating the individual layers of the tube winding have different thicknesses for all the parts of the tube winding, the number of which corresponds to the number of heat transfer media flowing in the tubes (7).