CS238639B2

CS238639B2 - Heat Exchanger

Info

Publication number: CS238639B2
Application number: CS83998A
Authority: CS
Inventors: Albin Stehlik; Zdenek Stehlik
Original assignee: Albin Stehlik; Zdenek Stehlik
Priority date: 1983-02-14
Filing date: 1983-02-14
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS99883A2

Abstract

Účelem je zlepšení přestupu tepla ve výměníku, zjednodušení jeho výroby a tím dosažení úspor energie jak ve výrobě, tak v provozu. Výměník tepla je tvaru trubky s vnitřním a vnějším žebrováním. Je sestaven z děrovaných lamel (1J, mezi nimiž jsoú vloženy distanční rozpěrky (2 j uzavřeného průřezu tak, že otvory v děrovaných lamelách (1) vytvářejí labyrint pro průchod teplosměnného média. Na obou koncích této sestavy jsou čela (3) uzavírající vnitřní prostor. Celek je stažen alespoň jedním svorníkem (4) procházejícím čely (3), v nichž jsou otvory pro přívod a odvod vnitřního média. Pomocí dalších distančních rozpěrek (5j, vložených mezi děrované lamely (1), lze vytvořit další teplosměnný prostor uzavřený čelem (6), v němž je přívod dalšího média. Protilehlé čelo (3) je pro oba prostory společné a obsahuje výtokové otvory. Takto lze vytvořit i více prostorů se společnými děrovanými lamelami (1), předávajícími mezi jednotlivými prostory teplo. Možnost využití tohoto výměníku tepla je pro všechny druhy převodu tepla různých médií —■ plynové, elektrické, naftové, uhelné, solární, teplovodní,The purpose is to improve heat transfer in the exchanger, simplify its production and thus achieve energy savings both in production and operation. The heat exchanger is in the shape of a tube with internal and external fins. It is assembled from perforated lamellas (1J, between which spacers (2j of closed cross-section are inserted so that the holes in the perforated lamellas (1) create a labyrinth for the passage of the heat exchange medium. At both ends of this assembly there are faces (3) closing the internal space. The whole is tightened by at least one bolt (4) passing through the faces (3), in which there are holes for the supply and discharge of the internal medium. By means of further spacers (5j, inserted between the perforated lamellas (1), it is possible to create another heat exchange space closed by a face (6), in which there is a supply of another medium. The opposite face (3) is common to both spaces and contains outlet holes. In this way, it is possible to create several spaces with common perforated lamellas (1), transferring heat between the individual spaces. The possibility of using this heat exchanger is for all types of heat transfer of various media —■ gas, electric, diesel, coal, solar, hot water,

Description

Vynález se týká výměníku tepla pro zdokonalení přestupu tepla.The invention relates to a heat exchanger for improving heat transfer.

Dosavadní konstrukce řeší veškeré přestupy tepla výměníky, jejichž lamely jsou na teplosměnné komunikace, jimiž proudí druhá média, lisovány, letovány, svařovány, popř. jiným způsobem připevňovány. V místě spojení jednoho teplosměnného materiálu ke druhému vznikají tepelné ztráty vlivem odlišného spojovacího materiálu, nebo nedokonalým spojením v celé ploše. Výrobní technologie je složitá a drahá. Některé materiály není možno použít vůbec, neboť je nelze spojit (ocel s hliníkem ap.j. Pro větší požadované výkony je nutno spojovat výměníky v hady, což má za následek vyšší spotřebu materiálu.The existing design solves all heat exchangers with heat exchangers whose lamellas are pressed, soldered, welded or welded on heat exchange roads through which the second media flow. fastened in another way. At the point of joining one heat transfer material to another, heat losses occur due to a different bonding material or an imperfect bond over the entire surface. Manufacturing technology is complex and expensive. Some materials cannot be used at all, because they cannot be joined (steel to aluminum etc.) For higher power requirements it is necessary to connect coils in snakes, which results in higher material consumption.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny výměníkem tepla podle vynálezu, jehož podstatou je, že jeho těleso tvaru trubky s vnitřním a vnějším žebrováním je tvořeno děrovanými lamelami s vloženými distančními rozpěrkami uzavřeného průřezu. Děrované lamely, převádějící bezspojově teplo, jsou složeny tak, aby vytvářely labyrint pro průchod teplosměnného média. Na hranách labyrintu zároveň vznikají drobná turbulentní proudění, zlepšující omývání labyrintu médiem a tím dále zdokonalující přestup tepla. Sestava děrovaných lamel a distančních rozpěrek je stažena pomocí dvou čel, alespoň jedním svorníkem. Přívod a odvod vnitřního média je vytvořen buď v čelech, nebo distančních rozpěrkách. Pomocí dalších distančních rozpěrek vložených do vnitřního prostoru výměníku tepla a dalšího čela, lze vnitřní prostor rozdělit na dva, nebo i více vzájemně oddělených prostorů, kde potom dochází k přestupu tepla pomocí společných děrovaných lamel mezi několika médii.The above-mentioned drawbacks are overcome by the heat exchanger according to the invention, whose essence is that its tube-shaped body with internal and external fins is formed by perforated lamellas with interposed spacers of closed cross-section. The apertured lamellas transferring heat-free heat are folded to form a labyrinth for the passage of the heat transfer medium. At the same time, small turbulent flows are created at the edges of the labyrinth, improving the washing of the labyrinth with medium and thus further improving the heat transfer. The assembly of the perforated slats and spacers is pulled together by means of two faces, at least one bolt. The inlet and outlet of the internal medium is provided either in the fronts or in the spacers. By means of additional spacers inserted into the interior of the heat exchanger and another face, the interior can be divided into two or more mutually separated spaces, where the heat is transferred by means of common perforated plates between several media.

Výměník tepla podle vynálezu zajišťuje vysoký přestup tepla z jednoho média do druhého, protože odpadají přechodové ztráty ve spojích a je také zlepšen kontakt vnitřního média s děrovanými lamelami pomocí drobných turbulencí. Jeho výroba a montáž je jednoduchá. Vhodnou volbou materiálu, tvaru a počtu děrovaných lamel a distančních rozpěrek, lze vytvářet výměníky tepla pro různá prostředí a výkony. Lze použít i materiály, které pro obtížnost svařování nelze použít u klasických konstrukcí výměníků tepla a tím dosáhnout dlouhé životnosti. Materiály lze povrchově upravovat ještě před montáží, čímž se stávají odolnými proti korozi i uvnitř výměníku tepla. Zařízení lze rozebrat, čistit a renovovat. Výměníky tepla mají vlivem zlepšených vlastností pro přestup tepla malé rozměry, nízkou váhu a vysokou účinnost. Tímto se dosáhne úspory energie jak v oblasti výroby zařízení, tak i v jeho provozu.The heat exchanger according to the invention ensures a high heat transfer from one medium to the other, since the transition losses in the joints are eliminated and the contact of the inner medium with the perforated fins is also improved by small turbulences. Its production and assembly is simple. By suitable choice of material, shape and number of perforated slats and spacers, heat exchangers can be created for different environments and outputs. It is also possible to use materials that cannot be used in conventional heat exchanger constructions due to the difficulty of welding and thus achieve a long service life. The materials can be surface treated prior to assembly, making them corrosion resistant even inside the heat exchanger. Equipment can be disassembled, cleaned and refurbished. Heat exchangers have small dimensions, low weight and high efficiency due to improved heat transfer properties. This achieves energy savings both in the field of plant production and in its operation.

Na připojeném výkresu jsou znázorněny příklady konstrukce výměníku tepla podle vynálezu. Obr. 1 znázorňuje příklad výměníku tepla pro teplovodní vytápění. Na obr. 2 je výměník tepla pro topení i ohřev užitkové vody.The attached drawing shows examples of the construction of a heat exchanger according to the invention. Giant. 1 shows an example of a heat exchanger for hot water heating. Fig. 2 shows a heat exchanger for both heating and domestic water heating.

Výměník tepla podle vynálezu je sestaven z děrovaných lamel 1, mezi nimiž jsou vloženy distanční rozpěrky 2 uzavřeného, např. kruhového průřezu. Na koncích takto vytvořené sestavy jsou umístěna čela 3, která jsou stažena alespoň jedním svorníkem 4. Takto vytvořené těleso výměníku tepla má tvar trubky s vnějším a vnitřním žebrováním, tvořeným děrovanými lamelami 1. Děrované lamely 1 vytvářejí ve vnitřním prostoru výměníku tepla labyrint pro průchod média, zajišťující dostatečnou plochu pro* předávání tepla. Pro jiná použití lze místo labyrintu vytvořit děrovanými lamelami 1 taktéž uvnitř žebrovaný prostor. Přívod a odvod vnitřního média je tvořen otvory v čelech 3, popřípadě otvory vytvořenými v distančních rozpěrkách 2, pro lepší přizpůsobení k přípojnému potrubí.The heat exchanger according to the invention is composed of perforated fins 1 between which spacers 2 of a closed, eg circular cross-section, are inserted. The ends of the assembly thus formed are provided with faces 3 which are tightened by at least one bolt 4. The heat exchanger body thus formed has a tubular shape with external and internal fins formed by perforated slats 1. The perforated slats 1 form a labyrinth for providing a sufficient area for heat transfer. For other applications, instead of a labyrinth, a ribbed space can also be formed in the perforated slats 1. The inlet and outlet of the inner medium is formed by openings in the ends 3 or openings formed in the spacers 2, for better adaptation to the connecting pipe.

Vložením dalších distančních rozpěrek 5 do vnitřní části výměníku tepla, vytvoříme další teplosměnný prostor se společnými děrovanými lamelami 1 a můžeme tak předávat teplo do více médií, vzájemně prostorově oddělených. Prostor dalšího média s distančními rozpěrkami 5 je uzavřen dalším čelem 6, ve kterém je i vtokový otvor pro další médium. Protilehlé čelo 3 je společné pro oba prostory a jsou zde oba výtokové otvory. Takto lze vytvořit i několik prostorů, vzájemně oddělených, majících společné děrované lamely 1 předávající mezi nimi teplo.By inserting further spacers 5 into the inner part of the heat exchanger, we create an additional heat exchange space with common perforated slats 1 and thus we can transfer heat to several media, spatially separated from each other. The space of another medium with spacers 5 is closed by another face 6 in which there is also an inlet opening for another medium. The opposite face 3 is common to both spaces and there are both outlet openings. In this way it is also possible to create several spaces, separated from each other, having common perforated lamellas 1 transmitting heat therebetween.

Možnost použití výměníku tepla je pro všechny druhy převodu tepla různých médií — plynové, elektrické, naftové, uhelné, solární, teplovodní, parní, teplovzdušné aj., např. chlazení. Výměníky tepla lze řadit paralelně, nebo konstruovat jako dvojité, koaxiální např. pro současný ohřev topné a užitkové vody.The heat exchanger can be used for all types of heat transfer of various media - gas, electric, diesel, coal, solar, hot-water, steam, hot-air etc., eg cooling. The heat exchangers can be arranged in parallel or constructed as double coaxial heat exchangers, eg for simultaneous heating of heating and service water.

Claims

SUBJECT

A heat exchanger with direct, connectionless heat transfer, characterized in that its internal and external finned tube type housing is formed by perforated slats (1) with interposed spacer spacers (2) of closed cross-section such that openings in the perforated slats (1). ) forming a labyrinth for the passage of the heat transfer medium and two faces (3) located at both ends of the invention by conditions pulled down by at least one bolt (4), the inlet and outlet of the internal medium being formed either in the faces (3) or in spacers (2) ).

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that its inner space is divided by further spacers (5) of closed cross-section and another face (6) into two separate heat exchange spaces.