CS254583B1

CS254583B1 - Fluid heat exchanger

Info

Publication number: CS254583B1
Application number: CS86533A
Authority: CS
Inventors: Zbynek Cacha
Original assignee: Zbynek Cacha
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS53386A1

Abstract

Výměník tepla pro tekutiny sestává z válcových trub odstupňovaných průměrů, souose uložených ve válcové nádobě uzavřené víky s těsněním, přičemž do vík jsou zaústěny trubky pro přívod, cirkulaci a odvod tekutin při převodu tepla, a to tak, že tyto trubky ústí do meziválcových mezer a do střední trouby a na vstupu do nich jsou opatřeny deflektory pro usměrnění průtoku tekutin do šroubovité dráhy.The heat exchanger for fluids consists of cylindrical tubes of graduated diameters, coaxially placed in a cylindrical container closed by lids with seals, with tubes for the supply, circulation and discharge of fluids during heat transfer being inserted into the lids, in such a way that these tubes open into the inter-cylinder gaps and into the central tube and are equipped with deflectors at the inlet to direct the flow of fluids into a helical path.

Description

Vynález se týká vyýměníku tepla pro tekutiny vytvářející úsady na teplosměnných plochách a řeší omezení tvorby úsad, přístupnost k teplosměnným plochám pro jejich čištění a zlepšení přestupu tepla v relativně širokých kanálech pro průtok pracovních tekutin.The present invention relates to a heat exchanger for depositing fluids on heat transfer surfaces and addresses the reduction of deposit formation, accessibility to heat transfer surfaces for cleaning, and improving heat transfer in relatively wide channels for working fluid flow.

Dosavadní výměníky tepla nejsou vhodné pro tekutiny vytvářející úsady po obou stranách teplosměnných ploch a to z důvodu jejich nepřistupnosti. Kromě toho stupňování průtokové rychlostí za účelem dosažení intenzivního přestupu tepla vynucuje si provedení úzkých kanálů náchylných k ucpáváni úsadami.The existing heat exchangers are not suitable for depositing fluids on both sides of the heat transfer surfaces because of their inaccessibility. In addition, the flow rate escalation to achieve intense heat transfer necessitates the formation of narrow channels susceptible to fouling.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny u výměníku tepla podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z válcových trub odstupňovánýoh průměrů souose uložených ve válcové nádobě uzavřené víky s těsněním, do kterýchžto vík jsou zaústěny trubky pro přívod, cirkulaci a odvod tekutin, které si předávají teplo a to tak, že tyto trubky ústí do meziválcových mezer a střední trouby a na vstupu do nich jsou opatřeny deflektory usměrňujícími v nich průtok tekutin do šroubovité dráhy.These disadvantages are overcome by the heat exchanger according to the invention, which consists of cylindrical tubes of graduated diameters coaxially housed in a cylindrical vessel with closed lids with gaskets, into which lids are supplied the tubes for the supply, circulation and evacuation of fluids which they transfer heat, such that the pipes flow into the inter-cylindrical gaps and the central pipe and are equipped with deflectors at the inlet to direct the flow of fluids into the helical path.

Výhodou tohoto uspořádání je, že teplosměnné plochy jsou tvořeny jednoduchými válcovými troubami, vyjímatelnými a přístupnými pro čištěni po obou stranách po odejmuti vík, přičemž šroubovitým pohybem tekutin v meziválcových mezerách se dosahuje intenzívní přestup tepla a současně se omezuje tvorba úsad. Počet válcových trub a tím i meziválcových mezer není omezen a může být proveden podle požadovaného tepelného výkonu a teplotního rozdílu tekutin, které si předávají teplo.The advantage of this arrangement is that the heat transfer surfaces are formed by simple cylindrical tubes removable and accessible for cleaning on both sides after removal of the lids, while the intense heat transfer is achieved by the helical movement of the fluids in the inter-cylinder gaps while limiting deposit formation. The number of cylindrical tubes and hence the inter-cylinder gaps is not limited and can be made according to the desired heat output and the temperature difference of the heat transfer fluids.

Příkladné provedení výměníku tepla se třemi válcovými teplosměnnými troubami je znázorněno na obr. 1 a obr. 2. Obr. 1 představuje svislý řez výměníkem, obr. 2 představuje půdorysný pohled s částečným přerušením horního víka.An exemplary embodiment of a heat exchanger with three cylindrical heat exchanger tubes is shown in Fig. 1 and Fig. 2. 1 is a vertical sectional view of the exchanger; FIG. 2 is a plan view with a partial break of the upper lid.

Ve válcové nádobě 2 jsou souose uloženy válcové trouby 2, 2, 2, mezi nimiž jsou meziválcové mezery 5, 6, T_. Válcová nádoba 2 je uzavřena nahoře i dole víky 2 ^a 2 ^s těsněním 10 a 21· V horním víku 2 jsou zaústěny: trubka 12 přivádějící teplou tekutinu určenou k ochlazení, trubka 13 odvádějící ohřátou tekutinu, trubka 14 převádějící ohřívanou tekutinu do horního víka 2 ke spodnímu víku 2 ^a trubka 15 převádějící ochlazovanou tekutinu od spodního víka 2 k hornímu víku 2 do meziválcové mezery 2· ^v dolním víku 9 jsou zaústěny: trubka 16 přivádějící chladnou tekutinu určenou k ohřátí, trubka 17 odvádějící ochlazenou tekutinu a dále již zmíněné převáděcí trubky 14 a 22· ^při zaústěni trubek přivádějících tekutiny do meziválcových mezer 5, 2< 2 ^a do střední trouby 4 jsou umístěny deflektory 18 usměrňující přiváděnou tekutinu do šroubovitého průtoku. Teplejší tekutina určená k ochlazení se přivádí trubkou 12 zaústěnou do horního vlka 2 ^a je usměrňována deflektorem 18 do šroubovitého průtoku v meziválcové mezeře T_, z niž vystupuje otvorem ve spodním víku 2 ^a do převáděcí trubky 15, jejíž druhý konec je zaústěn v horním víku 2 do meziválcové mezery 5, z níž ochlazená tekutina vystupuje trubkou 17 zaústěnou ve spodním víku 2· Chladnější tekutina určená k ohřátí se přivádí trubkou 16 zaústěnou v dolním víku 2, je usměrňována deflektorem 18 do šroubovitého průtoku v meziválcové mezeře 6, z níž vystupuje převáděcí trubkou 22 a vystupuje otovrem ve spodním víku 2 do trouby 4, v níž je usměrňována drflektorem 22 do šroubovitého průtoku a z niž vystupuje trubkou 22· ^v případě většího rozdílu tlaků a teplot mezi tekutinami předávajícími si teplo a při větších rozměrech výměníku je účelné válcové trubky 2, 2, 2 opatřit vlnovcovými výztuhami pro zlepšení jejich odolnosti proti vnějšímu přetlaku a pro omezení tepelného pnutí.Cylindrical tubes 2, 2, 2 are coaxially arranged in the cylindrical vessel 2, between which there are inter-cylindrical gaps 5, 6, T. Cylindrical vessel 2 is closed at the top and bottom of lids 2 ^and 2 ^with gaskets 10 and 21. In the upper lid 2 there are openings: tube 12 supplying warm liquid to be cooled, tube 13 transferring heated liquid, tube 14 transferring heated liquid to upper lid 2 to the lower lid 2 ^{and the} tube 15 transferring the cooled liquid from the lower lid 2 to the upper lid 2 into the inter-cylindrical gap 2 ^{in the} lower lid 9 are connected: a tube 16 supplying cold liquid to be heated, a tube 17 conveying cooled liquid and the transfer tubes 14 and 22 ^P · s debouches pipes delivering fluid into the gaps meziválcových 5 2 ^{<2, and} into the central pipe 4 are positioned deflector 18 directing supply fluid into a helical flow. The warmer fluid to be cooled is fed through a tube 12 opening into the upper wolf 2 ^and directed by the deflector 18 to a helical flow in the inter-cylinder gap T from which it exits through an opening in the lower lid 2 ^and into a transfer tube 15 whose other end is the colder liquid to be heated is fed through the tube 16 in the lower lid 2, which is directed by the deflector 18 into a helical flow in the inter-roller gap 6, from which it exits through the transfer tube 22 and exits through the opening in the lower lid 2 into the tube 4, in which it is directed by the scoop 22 into the helical flow and exits through the tube 22 ^{in the} case of larger pressure and temperature differences between heat transfer fluids and cylindrical tubes 2 2, 2 with bellows reinforcements to improve their resistance to external pressure and to reduce thermal stress.

Claims

A heat exchanger for fluids, characterized in that it consists of cylindrical tubes (2, 3, 4) of graduated diameters coaxially housed in a cylindrical vessel (1) of a closed lid (8, 9) with a seal (10, 11) and into the lids (8). , 9) there are tubes (12, 13, 14, 15, 16, 17) for the supply, circulation and evacuation of fluids during the heat transfer, so that these tubes lead into the inter-cylinder gaps (5, 6, 7) and into the middle The tubes (4) and at the inlet thereof are provided with deflectors (18) for channeling the flow of fluids into the helical path.