CS220197B1

CS220197B1 - Multidirectional coil heat exchanger with split tube bundle

Info

Publication number: CS220197B1
Application number: CS954181A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Stryncl; Milan Durrer
Original assignee: Vladimir Stryncl; Milan Durrer
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Účelem vynálezu je zajistit potřebný průtok teplosměnného miédia proudícího mezi- trubkovým prostorem v jednotlivých částech trubkového svazku. Uvedeného účelu je dosaženo tím, že trubky jednotilyých teplosměnných médií jsou navinuty do samostatných částí trubkového svazku, které jsou od sebe odděleny vnitřními košilemi.The purpose of the invention is to provide the necessary flow of heat exchange medium flowing through the inter-tube space in the individual sections of the tube bundle. This purpose is achieved in that the tubes of the individual heat transfer media are wound into separate portions of the tube bundle which are separated by inner shirts.

Description

(54) Vícemédiový vinutý výměník tepla s rozděleným trubkovým svazkem(54) Multi-media coil heat exchanger with split tube bundle

Účelem vynálezu je zajistit potřebný průtok teplosměnného miédia proudícího mezitrubkovým prostorem v jednotlivých částech trubkového svazku. Uvedeného účelu je dosaženo tím, že trubky jednotilyých teplosměnných médií jsou navinuty do samostatných částí trubkového svazku, které jsou od sebe odděleny vnitřními košilemi.The purpose of the invention is to provide the necessary flow of heat exchange medium flowing through the inter-tube space in the individual parts of the tube bundle. This is achieved in that the tubes of the uniform heat transfer media are wound into separate parts of the tube bundle which are separated from one another by internal shirts.

Vynález se týká vícemédiového vinutého výměníku tepla a řeší uspořádání trubkového svazku.The invention relates to a multi-medium coil heat exchanger and to a tube bundle arrangement.

Při proudění teplosměnného média mezitrubkovým prostorem vícemédiového vinutého· výměníku tepla je třeba, aby teplota teplosměnného média na výstupu z vinutého trubkového svazku byla v určitých mezích v celém příčném průřezu výměníkem a odpovídala výpočtové teplotě vyplývající z tepelné bilance, 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 multimedia coil heat exchanger, the temperature of the heat transfer medium at the exit of the coiled tube bundle must be within certain limits throughout the cross-section of the coil and correspond to the calculation temperature resulting from the heat balance. considerably different values of heat transfer coefficients and thus different specific heat load of the heat transfer 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 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 případy, že počty trubek u jednotlivých teplosměnných médií neodpovídají nejvýhodnějším počtům trubek, například z 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 performed 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 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 tubular winding.

Dále je známo uspořádání vinutého trubkového svazku, v němž jsou vrstvy navinutých trubek jednotlivých teplosměnných médií odděleny distančními pásky různé tloušťky.Further, it is known to provide a coiled tube bundle in which the coil layers of the individual heat transfer media are separated by spacers of different thicknesses.

Toto řešení částečně odstraňuje nevýhody popsané v předcházejícím řešení, ale při proudění teplosměnného média v mezitrubkovém prostoru dochází v místě styku části vinutého trubkového svazku s distančními pásky jedné tloušťky a části vinutého trubkového svazku s distančními pásky jiné tloušťky, k nežádoucímu vzájemnému ovlivňování teplosměnného média proudícího v jednotlivých částech trubkového svazku.This solution partially overcomes the disadvantages described in the previous solution, but when the heat transfer medium flows in the inter-tube space, at the point of contact of a portion of the coiled tube bundle with spacers of one thickness and a portion of the coiled tube bundle with spacers of another thickness, individual parts of the tube bundle.

Uvedené nevýhody odstraňuje vícemédiový vinutý výměník tepla s rozděleným trubkovým svazkem, vytvořeným navinutím teplosměnných trubek do· vrstev, vzájemně oddělených distančními pásky různé tloušťky. Trubky jednotlivých teplosměnných médií jsou navinuty do samostatných částí trubkového svazku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že jednotlivé části trubkového svazku jsou od sebe odděleny vnitřními košilemi.The above-mentioned disadvantages are overcome by a multi-medium coil heat exchanger with a split tube bundle formed by winding the heat exchange tubes into layers separated by spacers of different thicknesses. The tubes of the individual heat transfer media are wound into separate parts of the tube bundle. The essence of the invention is that the individual parts of the tube bundle are separated by internal shirts.

Výhoda vícemédiového vinutého výměníku tepla s rozděleným trubkovým svazkem podle vynálezu spočívá v tom, že rozdělením trubkového· svazku pomocí vnitřních košilí na několik samostatných částí jsou od sebe odděleny vrstvy trubek jednotlivých teplosměnných médií, které jsou navinuty s distančními pásky různé tloušťky. Tímto způsobem je zabráněno vzájemnému nežádoucímu ovlivňování teplosměnného média v jednotlivých částech trubkového svazku.An advantage of the multi-media coiled tube bundle heat exchanger according to the invention is that the tube bundle is divided into several separate parts by means of inner shirts to separate the pipe layers of the individual heat transfer media, which are wound with spacers of different thickness. In this way, undesirable interference between the heat transfer medium in the individual parts of the tube bundle is prevented.

Na výkresu je znázorněn příklad provedení čtyřmédiového vinutého výměníku tepla s trubkovým svazkem rozděleným vnitřními košilemi.The drawing shows an exemplary embodiment of a four-medium coil heat exchanger with a tube bundle divided by inner shirts.

Teplosměnného procesu se zúčastňuje teplosměnné médium 1, proudící mezitrubkovým prostorem a teplosměnná média 2, 3, 4, která proudí trubkovým prostorem. Trubkový svazek je vytvořen šroubovité navinutými trubkami 12 umístěnými do jednotlivých vrstev vzájemně oddělených distančními pásky 9, 10, 11.A heat transfer medium 1 flowing through the inter-tube space and a heat transfer medium 2, 3, 4 that flow through the tube space are involved in the heat exchange process. The tube bundle is formed by helically wound tubes 12 placed in individual layers separated by spacers 9, 10, 11.

Trubky 12 jednotlivých teplosměnných médií jsou navinuty do samostatných částí, které jsou od sebe odděleny vnitřními košilemi 7, 8. Jednotlivé trubky 12 trubkového· svazku jsou vyvedeny do trubkovnic 14 a celý aparát je zabudován do pláště 13. Trubky 12 teplosměnného média 4 jsou navinuty ve vrstvách přilehlých k jádru 5 výměníku a tvoří tak první část trubkového svazku. Jednotlivé vrstvy navinutých teplosměnných trubek 12 jsou odděleny distančními pásky 11, například tloušťky 4 mm. Tato první část trubkového svazku je obepnuta vnitřní košilí 8, která odděluje první část trubkového· svazku od části druhé. Druhá část trubkového· svazku je vytvořena vrstvami teplosměnného média 3, které jsou odděleny distančními pásky 10, například tloušťky 1 mm. Druhá část trubkového svazku je opět obepnuta vnitřní košilí 7, která ji odděluje od třetí části trubkového svazku. Třetí část trubkového svazku je vytvořena vrstvami teplosměnného média 2, oddělenými distančními pásky 9 tloušťky například 2 mm a je obepnuta košilí 6. Pomocí vnitřních košil 7, 8 je vinutý trubkový svazek rozdělen na tři samostatné části, ve kterých jsou navinuty teplosměnné trubky 12 pouze určitého média. Pomocí různé tloušťky distančních pásků 9, 10, 11 je zajištěn potřebný průtočný průřez a tím 1 průtok média 1 ve všech třech částech trubkového svazku tak, aby odpovídal velikosti měrného tepelného zatížení teplosměnné plochy. Vnitřní košile 7, 8 zabraňují vzájemnému ovlivňování jednotlivých proudů teplosměnného média 1, které proudí třemi částmi trubkového svazku.The tubes 12 of the individual heat transfer media are wound into separate parts which are separated from each other by inner shirts 7, 8. The individual tubes 12 of the tube bundle are led into the tube sheets 14 and the whole apparatus is built into the sheath 13. The tubes 12 of the heat transfer medium 4 are wound in layers adjacent the exchanger core 5 and thus form the first portion of the tube bundle. The individual layers of the coiled heat exchange tubes 12 are separated by spacers 11, for example 4 mm thick. This first part of the tube bundle is surrounded by an inner shirt 8 which separates the first part of the tube bundle from the second part. The second part of the tube bundle is formed by layers of heat transfer medium 3 which are separated by spacers 10, for example 1 mm thick. The second part of the tube bundle is again surrounded by an inner shirt 7 which separates it from the third part of the tube bundle. The third part of the tube bundle is formed by layers of heat transfer medium 2, separated by spacers 9, for example 2 mm thick, and is encased by a shirt 6. By means of inner shirts 7, 8, media. By means of different thicknesses of the spacer strips 9, 10, 11, the required flow cross section and thus 1 the flow rate of the medium 1 in all three parts of the tube bundle is ensured to correspond to the specific heat load of the heat transfer surface. The inner shirts 7, 8 prevent the individual streams of the heat transfer medium 1 from flowing through the three parts of the tube bundle.

Vícemédiový vinutý výměník podle vynálezu je použitelný například v nízkoteplotní technice.The multimedia coil heat exchanger according to the invention can be used, for example, in low-temperature technology.

Claims

SUBJECT

Multi-media coil heat exchanger with a split tube bundle formed by winding heat exchange tubes into layers separated by spacers of different thickness, the tubes

BACKGROUND OF THE INVENTION The individual heat transfer media are wound into separate parts of the tube bundle, characterized in that the individual parts of the tube bundle are separated from each other by inner shirts (7, 8).