CZ2010270A3 - Šroubovicový výmeník tepla s promennou prutocnou plochou - Google Patents
Šroubovicový výmeník tepla s promennou prutocnou plochou Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010270A3 CZ2010270A3 CZ20100270A CZ2010270A CZ2010270A3 CZ 2010270 A3 CZ2010270 A3 CZ 2010270A3 CZ 20100270 A CZ20100270 A CZ 20100270A CZ 2010270 A CZ2010270 A CZ 2010270A CZ 2010270 A3 CZ2010270 A3 CZ 2010270A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- tubes
- helices
- heat
- heat transfer
- helical heat
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
- F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
U šroubovicového výmeníku tepla s promennou prutocnou plochou je teplosmenná plocha tvorena soustavou paralelne propojených trubek stocených do protibežných nebo soubežných šroubovic (1) v jedné nebo více vrstvách umístených v pláštové trubce (2). Jedno teplonosné medium (A) proudí uvnitr trubek šroubovic, druhé medium (B) vne techto trubek, v pláštové trubce. Celkový prutocný prurez trubek šroubovic je v urcité jeho cásti (C) zmenený.
Description
Oblast techniky:
Vynález se týká šroubovicových výměníků tepla, u kterých dochází k předávání tepla z kondenzujících par první kapaliny do kapaliny druhé. V zásadě se tedy jedná o kondenzátory, u kterých je rozhodující funkcí ohřívání druhé kapaliny kondenzačním teplem par kapaliny první. Pro výměníky tohoto druhu se vžil název - výměník tepla „pára - voda“.
Používají se v širokém rozsahu od energetiky, teplárenství a průmysl, až po tepelná čerpadla pro domácnosti.
Dosavadní stav techniky:
U stávajících šroubovicových výměníku teplaje teplosměnná plocha tvořena soustavou na obou koncích paralelně propojených trubek, stočených do protiběžných nebo souběžných šroubovic v jedné nebo více vrstvách, kdy je celý takto vytvořený svazek šroubovic umístěný v plášťové trubce. Jedno teplonosné medium proudí uvnitř trubek šroubovic, druhé medium vně těchto trubek - v plášťové trubce. Trubky, ze kterých jsou šroubovice vytvořeny, mají po celé své délce konstantní průměr. V některých případech se nejedná o kruhový průřez trubek, jindy bývají trubky úmyslně tvarované ( různě formované - zmačknuté ) Vzhledem k tomu, že hydraulický odpor šroubovic je výrazně větší než hydraulický odpor v plášti, je obvyklé, že pára o dostatečném tlaku je přiváděna do trubek šroubovic kde kondenzuje a ohřívaná kapalina proudí vně trubek, v plášti. Rychlost proudění kondenzující páry v trubkách šroubovic je vysoká, vzhledem k velkému měrnému objemu páry'. Po jejím zkondenzování je ale rychlost proudění kondenzátu zhruba o dva až tři řády menší než byla rychlost páry. Součinitel přestupu tepla mezi kondenzátem a vnitřním povrchem trubek šroubovic je silně závislý na rychlosti proudění kondenzátu. Při jeho malé rychlosti je také malý. Ochlazování kondenzátu je proto také malé a malý součinitel prostupu tepla je potom z části vykompenzován délkou dráhy, po které k ochlazování kondenzátu dochází.
Popis vynálezu:
U šroubovicového výměníku tepla s proměnnou průtočnou plochou, je teplosměnná plocha tvořena soustavou paralelně propojených trubek, stočených do protiběžných nebo souběžných šroubovic 1 v jedné nebo více vrstvách, umístěných v plášťové trubce 2. Jedno teplonosné medium A proudí uvnitř trubek šroubovic, druhé medium B vně těchto trubek, v plášťové trubce . Příklad provedení je na obr, č.l. Vynález se vyznačuje tím, že celkový průtočný průřez trubek šroubovic není po celé jejich délce konstantní, jak je obvyklé, ale v určité jeho části C se změní. Ke změně průtočného průřezu dojde tak, že se v určitém místě šroubovic, kterými teplonosné medium protéká, změní počet trubek ve šroubovicích, nebo se změní vnitřní průměr trubek šroubovic, případně obojí.
Zmenšení průtočného průřezu vede k tomu, že se zvětší rychlost proudění kapaliny uvnitř příslušné části šroubovic a tím i součinitel přestupu tepla v daném místě teplosměnné plochy. To je dobře patrné porovnáním obrázků č. 2 a č.3. Na obrázku č.2 je průběh teplot ve výměníku původního provedení. Na obrázku č. 3 potom u výměníku podle vynálezu. Homí
křivka je pro teplotu kondenzujících par, spodní pro teplotu ohřívané kapaliny. Je zřejmé, že u řešení podle vynálezu dojde u kondenzátu k výraznému snížení teploty.
Především u protiproudých výměníků tepla s kondenzující párou je zvýšení součinitele přestupu tepla u kondenzátoru vzniklého z páry velmi žádoucí a vede k vychlazení kondenzátu prakticky na vstupní teplotu ohřívaného media. Do ohřívané kapaliny přejde prakticky veškeré teplo, které bylo teoreticky možné předat.
Možnosti využití:
U všech výměníků tepla s kondenzujícími parami, především pak u tepelných čerpadel.
Vysokého součinitele přestupu tepla u proudícího kondenzátu je podle vynálezu dosaženo zmenšením průtočného průřezu. Tím je dosaženo dostatečně vysoké rychlosti proudění kondenzátu a tedy i vysokého součinitele přestupu tepla i v té části výměníku, kde už nedochází ke kondenzaci par. Z pohledu předávání tepla dojde k tomu, že prakticky veškeré teplo, které bylo teoreticky možné předat z teplejší kondenzující páry, je předáno do ohřívané kapaliny. Navrhované řešení vede k tomu, že se u protiproudého výměníku tepla kondenzát vychladí na teplotu velmi blízkou vstupní teplotě ohřívaného media. To umožňuje konstrukci výměníků tepla typu „pára - voda“ podstatně menších rozměrů proti klasickým šroubovicovým výměníkům, při zachování původních výkonových a teplotních parametrů. Má to také za následek, že střední logaritmický teplotní spád celého výměníku je proti běžným výměníkům podstatně menší. Dosažení co nejmenšího středního logaritmického teplotního spádu u kondenzátoru použitého u tepelného čerpadla, je jednou ze základních podmínek pro jeho vysokou účinnost a vysoký topný faktor celého tepelného čerpadla.
Řešení podle vynálezu umožňuje dosáhnout u kondenzátoru, použitelného u tepelných čerpadel, středního logaritmického teplotního spádu menšího než 1 °C.
• 4
η>υ ~~ · ·4 * « • · 4 4 4 4«44 • 4 ·· 4 < 4 44
4 4 4 >···· «4
44«· ···4
4« ·« 4« 4««4
Claims (4)
- Patentové nároky:Šroubovicový výměník tepla s proměnnou průtočnou plochou.1. Šroubovicový výměník tepla s proměnnou průtočnou plochou vyznačující se tím, že v určité části šroubovic dojde ke změně celkového průtočného průřezu trubek tvořících šroubovice.
- 2. Zařízení podle nároku 1. se vyznačuje tím, že v určité části šroubovic dojde ke změně počtu trubek tvořících šroubovice, při zachování průměru trubek tvořících svazek šroubovic.
- 3. Zařízení podle nároku 1. se vyznačuje tím, že v určité části šroubovic dojde ke změně vnitřního průměru trubek tvořících šroubovice, při zachování stejného počtu trubek ve svazku šroubovic.
- 4. Zařízení podle nároku 1. se vyznačuje tím, že v určité části šroubovic dojde ke změně celkového průtočného průřezu trubek šroubovic tím, že se změní jak celkový počet trubek tvořících šroubovice tak i jejich vnitřní průměr.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2010-270A CZ309413B6 (cs) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Šroubovicový výměník tepla s proměnnou průtočnou plochou |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2010-270A CZ309413B6 (cs) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Šroubovicový výměník tepla s proměnnou průtočnou plochou |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2010270A3 true CZ2010270A3 (cs) | 2011-10-19 |
CZ309413B6 CZ309413B6 (cs) | 2022-12-14 |
Family
ID=44786206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2010-270A CZ309413B6 (cs) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Šroubovicový výměník tepla s proměnnou průtočnou plochou |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ309413B6 (cs) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109682236A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-26 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种防腐蚀的船舶高温换热器 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1078145B (de) * | 1957-10-23 | 1960-03-24 | Adam Elmer Dipl Ing | Rohrschlangenwaermetauscher mit mehreren schraubenlinienfoermig gewundenen und um eine mittlere Tragsaeule angeordneten Rohrschlangen |
US4313491A (en) * | 1978-06-30 | 1982-02-02 | Molitor Industries, Inc. | Coiled heat exchanger |
DE3531784C1 (de) * | 1985-09-06 | 1986-11-27 | Hans Dr.h.c. 3559 Battenberg Vießmann | Kondensatheizkessel |
-
2010
- 2010-04-08 CZ CZ2010-270A patent/CZ309413B6/cs unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109682236A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-26 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种防腐蚀的船舶高温换热器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ309413B6 (cs) | 2022-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107664449B (zh) | 一种分段加热的热管 | |
SE441302B (sv) | Trekretsvermevexlare med spirallindade ror i en stapel | |
CN107631652B (zh) | 一种管径变化的多换热管热管 | |
CN107664450B (zh) | 一种电热盘管热管 | |
CN107664446B (zh) | 一种智能温度控制的热管 | |
CN107631653B (zh) | 一种间距变化的多换热管热管 | |
CN107664447B (zh) | 一种加热装置管径变化的热管 | |
CN102062548A (zh) | 一种多级套管串联大温差的换热方法及其装置 | |
CN202057213U (zh) | 精密分馏装置用换热器 | |
CZ2010270A3 (cs) | Šroubovicový výmeník tepla s promennou prutocnou plochou | |
CN201110730Y (zh) | 适用于高压气(汽)体加热的组合式换热器 | |
CN108332590B (zh) | 一种盘管热管 | |
CN106382836A (zh) | 分离型热管洗浴废水余热回收系统及方法 | |
US9316409B2 (en) | Heat exchanger including waste heat recovery | |
CN107702188A (zh) | 一种有蓄热能力的热管装置 | |
CN107664448A (zh) | 一种加热功率变化的热管 | |
CN204285434U (zh) | 燃气蒸汽锅炉节能装置 | |
CZ24559U1 (cs) | Šroubovicový výměník tepla s proměnnou průtočnou plochou | |
Boda et al. | Design and Development of Parallel-Counter Flow Heat Exchanger | |
CN208851215U (zh) | 采用微通道圆管换热器的饮水机 | |
CN203629390U (zh) | 一种分离式热管及应用该分离式热管的换热装置 | |
CN203479074U (zh) | 一种应用于米粉烘干制作中的列管式换热器 | |
CN205561578U (zh) | 热管式冷凝器 | |
JP3156355U (ja) | 2重管式熱交換器 | |
CZ24377U1 (cs) | Zdvojený šroubovicový výměník tepla se záměnou průtočného prostoru |