RU172896U1 - Lamellar-Ribbed Gas-Oil Heat Exchanger - Google Patents
Lamellar-Ribbed Gas-Oil Heat Exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU172896U1 RU172896U1 RU2016142528U RU2016142528U RU172896U1 RU 172896 U1 RU172896 U1 RU 172896U1 RU 2016142528 U RU2016142528 U RU 2016142528U RU 2016142528 U RU2016142528 U RU 2016142528U RU 172896 U1 RU172896 U1 RU 172896U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- gas
- oil
- heat exchanger
- nozzles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/02—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the heat-exchange media travelling at an angle to one another
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения и теплотехники, а именно к конструкциям теплообменных аппаратов с пластинчато-ребристым пакетом, и может найти применение в газотурбинных установках газоперекачивающих агрегатов.Пластинчато-ребристый газомасляный теплообменник с раздающими и собирающими коллекторами с патрубками для масла и газа, содержащий объединенные в многослойный пакет чередующиеся пластинчатые каналы для масла, для газа и разделяющие их буферные каналы. Все каналы содержат несущие стенки, гофрированные насадки, как оребрение каналов, и бруски, которые расположены по двум противоположным краям пластинчатых каналов, параллельно друг другу, а между ними параллельно им установлены гофрированные насадки с возможностью направления истечения сред. Гофрированные насадки буферных каналов расположены перпендикулярно гофрированным насадкам каналов для газа и каналов для масла, а два противоположных края буферного канала открыты в атмосферу. Каналы для масла и каналы для газа содержат в двух противоположных перекрестных углах граничащие с распределителями входа и выхода буферные полости, ограниченные брусками и имеющие выход вдоль гофрированных насадок в атмосферу. Каждый патрубок для подачи масла и газа установлен в соответствующем раздающем коллекторе теплообменника наклонно, под углом менее чем 180 градусов к вертикальной оси симметрии теплообменника.The utility model relates to the field of mechanical engineering and heat engineering, namely, to designs of heat exchangers with a plate-fin package, and can be used in gas-turbine installations of gas-pumping units. in a multilayer package, alternating lamellar channels for oil, for gas and the buffer channels separating them. All channels contain load-bearing walls, corrugated nozzles, like ribbing channels, and bars that are located on two opposite edges of the plate channels, parallel to each other, and between them parallel corrugated nozzles are installed with the possibility of the direction of fluid flow. The corrugated nozzles of the buffer channels are perpendicular to the corrugated nozzles of the gas channels and oil channels, and two opposite edges of the buffer channel are open to the atmosphere. The oil channels and gas channels contain, at two opposite cross angles, buffer cavities bordering the inlet and outlet distributors, limited by bars and having an outlet along the corrugated nozzles into the atmosphere. Each pipe for oil and gas supply is installed in the corresponding distributing collector of the heat exchanger obliquely, at an angle of less than 180 degrees to the vertical axis of symmetry of the heat exchanger.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения и теплотехники, а именно к конструкциям теплообменных аппаратов с пластинчато-ребристым пакетом, и может найти применение в газотурбинных установках газоперекачивающих агрегатов.The utility model relates to the field of mechanical engineering and heat engineering, namely to the designs of heat exchangers with a plate-rib package, and can find application in gas turbine installations of gas pumping units.
При работе теплообменных аппаратов, например, в газоперекачивающих агрегатах важнейшее значение имеют безопасность работы и эффективность теплопередачи в таком теплообменнике. Решение проблемы повышения эффективности теплопередачи важно на всех этапах теплообмена, в том числе и на этапе поступления теплоносителей из входных патрубков в раздающие коллекторы теплообменника, перед распределением теплоносителей по площадям поверхностей теплообмена. Известен ряд технических решений, используемых для обеспечения равномерного распределения подаваемых теплоносителей уже перед входом в каналы теплообменника.When operating heat exchangers, for example, in gas pumping units, safety of work and the efficiency of heat transfer in such a heat exchanger are of paramount importance. The solution to the problem of increasing heat transfer efficiency is important at all stages of heat transfer, including at the stage of receipt of the coolant from the inlet pipes to the distributing heat exchanger collectors, before the distribution of the coolant over the heat transfer surface areas. A number of technical solutions are known that are used to ensure uniform distribution of the supplied coolants already before entering the heat exchanger channels.
Известно техническое решение по патенту RU 1760844 «Раздающая камера теплообменника», МПК F28F 9/02, опубл. 27.10.2015, в котором раздающая камера теплообменника содержит осевой патрубок для подвода теплоносителя, кожух и крышку, установленную на кожухе с зазором относительно торца осевого патрубка, при этом зазор между торцом осевого патрубка и внутренней поверхностью крышки выполнен переменным по периметру патрубка. При работе теплообменника путем обеспечения заданной закономерности распределения теплоносителя достигается интенсификация теплообмена. Однако выполнение зазора переменным по периметру патрубка усложняет конструкцию теплообменника.Known technical solution according to patent RU 1760844 "Distributing chamber of the heat exchanger", IPC F28F 9/02, publ. 10/27/2015, in which the distributing chamber of the heat exchanger contains an axial nozzle for supplying the heat transfer medium, a casing and a cover mounted on the casing with a gap relative to the end of the axial pipe, while the gap between the end of the axial pipe and the inner surface of the cover is made variable around the perimeter of the pipe. During the operation of the heat exchanger by ensuring a given pattern of distribution of the coolant, intensification of heat transfer is achieved. However, performing a gap around the circumference of the nozzle complicates the design of the heat exchanger.
Известна входная камера теплообменника по патенту SU 1720371 «Входная камера теплообменника», МПК F28F 9/00, опубл. 20.03.2005, где входная камера содержит корпус с патрубками и кольцевой гофрированный экран, гофры которого расположены под углом к путям прохождения теплоносителей в теплообменнике. В вариантах исполнения гофры могут быть перпендикулярны или располагаться по винтовой линии, а сам экран может быть образован набором коаксиальных экранов, установленных относительно друг друга с зазором, или иметь форму усеченного конуса. Входные патрубки установлены тангенциально к корпусу. При работе теплообменника конструкция камеры способствует улучшению перемешивания сред с разной температурой.Known inlet chamber of the heat exchanger according to patent SU 1720371 "Inlet chamber of the heat exchanger", IPC F28F 9/00, publ. 03/20/2005, where the inlet chamber contains a housing with nozzles and an annular corrugated screen, the corrugations of which are located at an angle to the paths of the passage of coolant in the heat exchanger. In embodiments, the corrugations can be perpendicular or arranged along a helical line, and the screen itself can be formed by a set of coaxial screens mounted relative to each other with a gap, or in the form of a truncated cone. The inlet nozzles are installed tangentially to the housing. During the operation of the heat exchanger, the design of the chamber improves mixing of media with different temperatures.
Недостатком известного технического решения является применение в теплообменнике дополнительного гофрированного экрана как неотъемлемой конструктивной части, что повышает металлоемкость, усложняет конструкцию, не влияет на безопасность работы теплообменника.A disadvantage of the known technical solution is the use of an additional corrugated screen in the heat exchanger as an integral structural part, which increases the metal consumption, complicates the design, does not affect the safety of the heat exchanger.
В части обеспечения безопасности работы теплообменника наиболее близким по технической сущности к предложенному техническому решению является «Способ безопасного подогрева топливного газа и газомасляный теплообменник для его осуществления», патент РФ №2312241, МПК F02C 7/08, F28D 9/00, дата публикации 10.12.2007, в котором газомасляный теплообменник имеет пластинчатые каналы для масла и для газа, содержит пластинчатые буферные каналы, причем все каналы объединены в многослойный пакет с примыкающими к нему раздающими и собирающими коллекторами. Буферные каналы расположены между чередующимися каналами для масла и каналами для газа, разделяя их. Все каналы содержат несущие стенки, гофрированные насадки и бруски, последние из которых расположены по двум противоположным краям, параллельно друг другу, а между ними установлены гофрированные насадки, при этом насадки буферных каналов перпендикулярны насадкам каналов для газа и каналов для масла, а два противоположных края буферных каналов открыты в атмосферу. Каналы для масла и каналы для газа содержат в двух противоположных перекрестных углах граничащие с распределителями входа и выхода буферные полости, ограниченные брусками и имеющие выход вдоль гофрированных насадок в атмосферу. Такое конструктивное исполнение каналов решает важнейшую задачу обеспечения безопасной работы теплообменника. Однако существенным недостатком этого технического решения является то, что в предлагаемой конструкции подаваемый для теплообмена газ поступает из входного патрубка в раздающий коллектор для газа вертикально со скоростью несколько десятков метров в секунду и соответственно неравномерно распределяется по каналам теплообмена, и подаваемый теплоноситель - масло поступает из входного патрубка в раздающий коллектор для масла вертикально с напором и также неравномерно распределяется по каналам теплообмена, в связи с чем уменьшается смачиваемость поверхностей теплообменных пластин, снижается эффективность теплообмена.In terms of ensuring the safety of the operation of the heat exchanger, the closest in technical essence to the proposed technical solution is “The method of safe heating of fuel gas and a gas-oil heat exchanger for its implementation”, RF patent No. 2312241, IPC
Задача предложенного технического решения - улучшение равномерности распределения потока теплоносителя на входе в раздающий коллектор, без усложнения конструктивного исполнения входных патрубков и раздающих коллекторов теплообменника.The objective of the proposed technical solution is to improve the uniformity of the distribution of the coolant flow at the inlet to the distributing collector, without complicating the design of the inlet pipes and distributing collectors of the heat exchanger.
Поставленная задача решается в пластинчато-ребристом газомасляном теплообменнике с раздающими и собирающими коллекторами с патрубками для масла и газа, а также содержащем объединенные в многослойный пакет чередующиеся пластинчатые каналы для масла, для газа и буферные каналы, которые расположены между каналами для масла и каналами для газа, разделяя их. Все каналы содержат несущие стенки, гофрированные насадки как оребрение каналов, и бруски, которые расположены по двум противоположным краям пластинчатых каналов параллельно друг другу, а между ними параллельно им установлены гофрированные насадки с возможностью направления истечения сред. Гофрированные насадки буферных каналов расположены перпендикулярно гофрированным насадкам каналов для газа и каналов для масла, а два противоположных края буферного канала открыты в атмосферу. Каналы для масла и каналы для газа содержат в двух противоположных перекрестных углах граничащие с распределителями входа и выхода буферные полости, ограниченные брусками и имеющие выход вдоль гофрированных насадок в атмосферу. Каждый патрубок для подачи масла и газа установлен в соответствующем раздающем коллекторе теплообменника наклонно, под углом менее чем 180 градусов к вертикальной оси симметрии теплообменника.The problem is solved in a plate-fin gas-oil heat exchanger with distributing and collecting manifolds with nozzles for oil and gas, as well as containing alternating plate channels for oil and gas combined into a multilayer package and for buffer channels located between the oil channels and gas channels by separating them. All channels contain load-bearing walls, corrugated nozzles as ribbing channels, and bars that are located on two opposite edges of the plate channels parallel to each other, and between them parallel corrugated nozzles are installed with the possibility of flow direction. The corrugated nozzles of the buffer channels are perpendicular to the corrugated nozzles of the gas channels and oil channels, and two opposite edges of the buffer channel are open to the atmosphere. The oil channels and gas channels contain, at two opposite cross angles, buffer cavities bordering the inlet and outlet distributors, limited by bars and having an outlet along the corrugated nozzles into the atmosphere. Each pipe for oil and gas supply is installed in the corresponding distributing collector of the heat exchanger obliquely, at an angle of less than 180 degrees to the vertical axis of symmetry of the heat exchanger.
Полезная модель иллюстрируется рисунками, на которых показаны:The utility model is illustrated by drawings, which show:
фиг. 1 - общий вид пластинчато-ребристого газомасляного теплообменника с впускными и выпускными патрубками для масла и газа;FIG. 1 is a general view of a plate-finned gas-oil heat exchanger with inlet and outlet nozzles for oil and gas;
фиг. 2 - схема расположения каналов для масла, для газа и буферных каналов в многослойном пакете пластинчато-ребристого газомасляного теплообменника;FIG. 2 is a diagram of an arrangement of oil channels for gas and buffer channels in a multilayer package of a plate-fin gas-oil heat exchanger;
фиг. 3 - схема канала для масла пластинчато-ребристого газомасляного теплообменника;FIG. 3 is a diagram of a channel for oil of a plate-fin gas-oil heat exchanger;
фиг. 4 - схема канала для газа пластинчато-ребристого газомасляного теплообменника;FIG. 4 is a diagram of a channel for gas of a plate-fin gas-oil heat exchanger;
фиг. 5 - схема буферного канала пластинчато-ребристого газомасляного теплообменника.FIG. 5 is a diagram of a buffer channel of a plate-fin gas-oil heat exchanger.
Пластинчато-ребристый газомасляный теплообменник содержит собирающий 2 и раздающий 4 коллекторы масла, собирающий 5 и раздающий 3 коллекторы газа с соответствующими входными 27, 29 и выходным 28, 30 патрубками, а также многослойный пакет 1 с пластинчатыми каналами 6 для масла, пластинчатыми каналами 7 для газа, пластинчатыми буферными каналами 8. Пластинчатые каналы 6 для масла состоят из несущих стенок 9, гофрированных насадок 10 и брусков 11, 17, содержат буферные полости 12, 13, распределители входа 14, распределители выхода 15. Буферные полости 12 и 13 пластинчатых каналов 6 для масла с гофрированными насадками ограничены брусками 11 и 17. Пластинчатые каналы 7 для газа состоят из несущих стенок 18, гофрированных насадок 19 и брусков 20, 26, содержат буферные полости 21, 22, распределители входа 23, распределители выхода 24. Буферные полости 21 и 22 пластинчатых каналов 7 для газа с гофрированными насадками ограничены брусками 20 и 26. Пластинчатые буферные каналы 8 состоят из несущих стенок, которые являются одновременно несущими стенками 9 каналов для масла и несущими стенками 18 каналов для газа, гофрированных насадок 16 и брусков 25.The plate-fin gas-oil heat exchanger contains a collecting 2 and distributing 4 oil manifolds, collecting 5 and distributing 3 gas manifolds with
При работе пластинчато-ребристого газомасляного теплообменника горячее масло из опор двигателя или нагнетателя (не показаны) и холодный топливный газ из газопровода после системы подготовки топливного газа (не показана) поступают в многослойный пакет 1 каналов теплообменника. В многослойном пакете 1 организованы каналы 6 для масла, каналы 7 для газа и буферные каналы 8. Горячее масло поступает через входной патрубок 27 для масла в раздающий коллектор 4. Входной патрубок 27 установлен в раздающем коллекторе 4 наклонно, под углом менее чем 180 градусов к вертикальной оси симметрии теплообменника. Поток теплоносителя проходит через наклонный патрубок и поступает под углом на стенки раздающего коллектора. За счет образующихся вихревых потоков обеспечивается максимально равномерное распределение подаваемого теплоносителя непосредственно при входе в теплообменник перед каналами теплообмена. Далее, уже предварительно равномерно распределенное масло поступает через распределители входа 14 в каналы 6, протекает вдоль брусков 11, обтекает гофрированные насадки 10, припаянные к несущим стенкам 9. После конвективного теплообмена, собираясь в распределителях выхода 15, оно поступает в собирающий коллектор 2 для масла и через патрубок 28 возвращается уже охлажденным в опоры двигателя или нагнетателя.During the operation of a plate-fin gas-oil heat exchanger, hot oil from the engine mounts or a supercharger (not shown) and cold fuel gas from a gas pipeline after a fuel gas preparation system (not shown) enter a multilayer package of 1 heat exchanger channels. In the
Холодный топливный газ поступает во входной патрубок 29 для газа в раздающем коллекторе 3. Входной патрубок 29 установлен в раздающем коллекторе 3 наклонно, под углом менее чем 180 градусов к вертикальной оси симметрии теплообменника. Поток газа проходит через наклонный патрубок и поступает под углом на стенки раздающего коллектора. За счет образующихся вихревых потоков обеспечивается максимально равномерное распределение подаваемого топливного газа непосредственно при входе в теплообменник перед каналами теплообмена. Предварительно равномерно распределенный топливный газ поступает через распределители входа 23 в каналы 7, протекает вдоль брусков 20, обтекает гофрированные насадки 19, припаянные к несущим стенкам 18. После теплообмена, собираясь в распределителях выхода 24, он поступает в собирающий коллектор 5 для газа и через патрубок 30 поступает уже нагретым в камеру сгорания газотурбинного двигателя или нагнетателя (не показана).Cold fuel gas enters the
Организованные в многослойном пакете 1 теплообменника буферные каналы 8 с брусками 25 и гофрированными насадками 16 служат для обеспечения безопасности при аварийном разрушении одной или нескольких несущих стенок 18 каналов 7 для газа. Выполненные буферные полости 12 и 13 служат для обеспечения безопасности при разгерметизации по паяному соединению брусков 17 с несущими стенками 9 каналов 6 для масла, а буферные полости 21 и 22 служат для обеспечения безопасности при разгерметизации по паяному соединению брусков 20 с несущими стенками 18 каналов 7 для газа.Organized in the
Таким образом, монтируя входные патрубки для масла и для газа в соответствующем раздающем коллекторе наклонно, под углом менее чем 180 градусов к вертикальной оси симметрии теплообменника, достигается улучшение равномерности распределения потоков теплоносителей на входе в раздающие коллекторы, повышается эффективность теплообмена без усложнения конструктивного исполнения входных патрубков и раздающих коллекторов с сохранением безопасности работы теплообменника.Thus, mounting the inlet pipes for oil and gas in the corresponding distribution manifold obliquely, at an angle of less than 180 degrees to the vertical axis of symmetry of the heat exchanger, an improvement in the uniformity of the distribution of coolant flows at the inlet to the distribution manifolds is achieved, the heat transfer efficiency is increased without complicating the design of the inlet pipes and distributing collectors while maintaining the safety of the heat exchanger.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142528U RU172896U1 (en) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | Lamellar-Ribbed Gas-Oil Heat Exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016142528U RU172896U1 (en) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | Lamellar-Ribbed Gas-Oil Heat Exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU172896U1 true RU172896U1 (en) | 2017-07-31 |
Family
ID=59632856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016142528U RU172896U1 (en) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | Lamellar-Ribbed Gas-Oil Heat Exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU172896U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4646822A (en) * | 1984-04-27 | 1987-03-03 | Linde Aktiengesellschaft | Heat exchanger |
RU2312241C2 (en) * | 2005-12-21 | 2007-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" | Method of and gas-oil heat exchanger for safe heating of fuel gas |
US20140352933A1 (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | Hamilton Sundstrand Corporation | Core assembly for a heat exchanger and method of assembling |
RU1760844C (en) * | 1990-03-11 | 2015-10-27 | Физико-энергетический институт | HEAT EXCHANGER DISTRIBUTING CAMERA |
-
2016
- 2016-10-28 RU RU2016142528U patent/RU172896U1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4646822A (en) * | 1984-04-27 | 1987-03-03 | Linde Aktiengesellschaft | Heat exchanger |
RU1760844C (en) * | 1990-03-11 | 2015-10-27 | Физико-энергетический институт | HEAT EXCHANGER DISTRIBUTING CAMERA |
RU2312241C2 (en) * | 2005-12-21 | 2007-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" | Method of and gas-oil heat exchanger for safe heating of fuel gas |
US20140352933A1 (en) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | Hamilton Sundstrand Corporation | Core assembly for a heat exchanger and method of assembling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106959034B (en) | Heat exchanger for embedded engine application | |
CN106958485B (en) | Heat exchanger for embedded engine application: curve ruler | |
JP2017122435A (en) | Methods of cooling fluid using annular heat exchanger | |
US6173561B1 (en) | Steam cooling method for gas turbine combustor and apparatus therefor | |
US11262144B2 (en) | Diffuser integrated heat exchanger | |
CN106959035A (en) | Heat exchanger for embedded engine application:Traverse duct section | |
US6553766B2 (en) | Cooling structure of a combustor tail tube | |
RU2623133C1 (en) | System of heat exchange in small-sized gas-turbine energy installations (microturbines) with rotating rotary regenerative heat exchanger | |
US3916990A (en) | Gas turbine regenerator | |
US10502493B2 (en) | Single pass cross-flow heat exchanger | |
RU2561799C1 (en) | Air cooling heat exchange unit | |
CN110081457A (en) | A kind of Secondary Air air pipe device preventing boiler water wall booster and its control method | |
RU172896U1 (en) | Lamellar-Ribbed Gas-Oil Heat Exchanger | |
US20160102918A1 (en) | Modular air cooled condenser flow converter apparatus and method | |
RU2312241C2 (en) | Method of and gas-oil heat exchanger for safe heating of fuel gas | |
CN209945085U (en) | Cooling device and cooling system of biomass gas | |
CN209431446U (en) | A kind of high-temperature flue gas pipeline with spray-chilling device | |
Mamadalieva et al. | Reducing heat losses in air-cooled units with fuel gas heating using finned tubes in a design used at thermal power plants with a combined cycle gas device | |
US11879691B2 (en) | Counter-flow heat exchanger | |
RU2395774C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
RU225372U1 (en) | RECOVERY RECOVERY FOR GAS TURBINE ENGINE | |
RU2282807C1 (en) | Surface type heat exchanger | |
CN205137516U (en) | Air heater based on air water heat transfer | |
CN203758320U (en) | Silicon carbide ceramic heat exchanger | |
RU215818U1 (en) | Air cooled heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171029 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20180925 |
|
TC9K | Change in the [utility model] inventorship |
Effective date: 20190208 |