RU173387U1 - Секционный змеевиковый теплообменник - Google Patents

Секционный змеевиковый теплообменник Download PDF

Info

Publication number
RU173387U1
RU173387U1 RU2016144790U RU2016144790U RU173387U1 RU 173387 U1 RU173387 U1 RU 173387U1 RU 2016144790 U RU2016144790 U RU 2016144790U RU 2016144790 U RU2016144790 U RU 2016144790U RU 173387 U1 RU173387 U1 RU 173387U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coil
pipes
bundle
heat exchanger
pipe
Prior art date
Application number
RU2016144790U
Other languages
English (en)
Inventor
Яков Давидович Золотоносов
Алексей Яковлевич Золотоносов
Екатерина Константиновна Вачагина
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Прогресс"
Яков Давидович Золотоносов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Прогресс", Яков Давидович Золотоносов filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Прогресс"
Priority to RU2016144790U priority Critical patent/RU173387U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU173387U1 publication Critical patent/RU173387U1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02Heat-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-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 arranged one within the other, e.g. concentrically

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и может быть использована в энергетике, строительстве и смежных с ними отраслях промышленности.Целью полезной модели является увеличение производительности и площади поверхности нагрева секционного змеевикового теплообменного аппарата.Отличительным признаком предлагаемого секционного змеевикового теплообменника от указанного прототипа является то, что внутренний теплообменный элемент выполнен из пучка змеевиковых труб, а между трубами теплообменного элемента установлены гибкие вставки, обеспечивающие постоянный шаг размещения змеевиковых труб в пучке.Секционные змеевиковые теплообменники могут быть применены при больших разностях температур пучка змеевиковых труб и внешнего корпуса-змеевика, поскольку за счет своей формы обеспечивает компенсацию температурных напряжений между ними.Если требуется дальнейшее увеличение поверхности теплообмена и производительности, предлагаемые секционные змеевиковые теплообменники могут быть смонтированы в виде модулей из нескольких секционных змеевиковых теплообменников или их последовательной установки друг за другом, или смонтированы друг в друге с образованием «елки».

Description

Полезная модель относится к змеевиковым теплообменным аппаратам типа «труба в трубе» и может быть использована в энергетике, строительстве и смежных с ними отраслях промышленности.
Известен секционный теплообменник, каждая секция которого состоит из кожуха с приваренными трубными решетками, в которых развальцованы трубы. Отдельные секции теплообменного аппарата соединены между собой «калачами» (см. П.И. Бажан, Г.Е. Кановец, В.М. Селиверстов «Справочник по теплообменным аппаратам» М.: Машиностроение 1989. - с. 55-60).
К недостаткам известного теплообменника относятся их высокая стоимость и большой расход металла на единицу площади поверхности теплообмена.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является змеевиковый теплообменник типа «труба в трубе», выполненный по винтовой спирали, внутренний элемент которого содержит пучок змеевиковых труб, между которыми установлены гибкие вставки, обеспечивающие постоянный шаг размещения змеевиковых труб в пучке (см. JP 2003156294 A, МПК F28D 7/02, F28D 7/10 от 30.05.2003)
Недостатком прототипа является невозможность обеспечения строгого постоянства шага размещения змеевиковых труб в пучке, а также сохранения постоянства радиального зазора от внутренней стенки внешнего корпуса змеевика до змеевиковых труб пучка.
Целью полезной модели является строгое постоянство шага размещения змеевиковых труб в пучке, в том числе и во время совместной гибки пучка змеевиковых труб и внешнего корпуса змеевика, а также возможность обеспечить высокие коэффициенты теплоотдачи по длине змеевиковых труб пучка, размещенном в межтрубном пространстве внешнего корпуса.
Отличительным признаком предлагаемого змеевикового теплообменника типа «труба в трубе» от указанного прототипа является то, что гибкие вставки выполнены из многозаходных пружин, дискретно расположенных по длине змеевиковых труб, снабженных кольцами.
На фиг. 1 представлен общий вид змеевикового теплообменника типа «труба в трубе», на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1 с изображением гибкой вставки, выполненной из многозаходной пружины, снабженной на конце кольцами с змеевиковыми трубами в пучке, на фиг. 3 - общий вид гибкой вставки, снабженной на концах кольцами.
Змеевиковый теплообменник, сконструирован по типу «труба в трубе» и выполнен по винтовой спирали внутренний теплообменный элемента 1 которого содержит пучок змеевиковых труб 2, концы которых установлены в трубных решетках 3. К трубным решеткам крепятся крышки 4 с патрубками 5 для ввода и вывода из змеевикового теплообменника нагреваемого теплоагента.
Постоянный шаг размещения змеевиковых труб в пучке обеспечивается гибкими вставками 6, выполненными из многозаходных пружин, дискретно расположенных по длине змеевиковых труб. По концам гибкие вставки из многозаходных пружин 7 жестко скреплены и снабжены на концах кольцами 8, в которые продеваются змеевиковые трубы пучка 2.
Пучок змеевиковых труб размещается во внешнем корпусе-змеевике 9, выполненный по винтовой спирали из трубы большего диаметра из расчета требуемого межтрубного пространства, где строго фиксируется вдоль центральной осевой линии внутреннего диаметра корпуса-змеевика 9.
Внешний змеевик 9 снабжен патрубками 10 для подвода и отвода из межтрубного пространства змеевика греющего теплоагента.
Змеевиковый теплообменник типа «труба в трубе» работает следующим образом.
В пучок змеевиковых труб 2 теплообменного элемента 1 подается вода, а в межтрубное пространство змеевикового теплообменника 9 в противоток - насыщенный водяной пар.
Пройдя проточную часть змеевикового аппарата, горячая вода через патрубок 5, а пар, в виде конденсата, из патрубка 10 выводится из аппарата.
При таком исполнении змеевикового теплообменника в трубное пространство пучка змеевиковых труб 2 подается большое количество нагреваемого теплоагента, причем скорости в змеевиковой трубе, смонтированной в пучке существенно меньше, чем при том же расходе в одной змеевиковой трубе (см. патент на полезную модель №171543. Бюл. №16).
Это снижает гидравлическое сопротивление движению жидкости в проточной части пучка змеевиковых труб 2. Кроме того, такая компоновка змеевиковых труб существенно увеличивает площадь поверхности нагрева и производительность змеевикового теплообменника при меньших габаритных размерах аппарата.
Принципиальной особенностью предлагаемого змеевикового теплообменника типа «труба в трубе», выполненного по винтовой спирали, является строгое постоянство шага размещения змеевиковых труб в пучке, что обеспечивается гибкими вставками 6, выполненными из многозаходных пружин 7, дискретно расположенных по длине змеевиковых труб, снабженных на концах кольцами 8, а пучок змеевиковых труб строго фиксируется вдоль центральной винтовой линии внутреннего диаметра корпуса-змеевика 9, выполненного по винтовой спирали.
Предлагаемый вариант компоновки труб в пучке 2 и пучка труб относительно корпуса 9 (постоянство шага размещения труб в пучке и зазора крайнего ряда труб относительно внутреннего диаметра корпуса) обеспечивает равенство скоростей нагревающей среды по сечению межтрубного пространства, что гарантирует оптимальное значение критерия Рейнольдса в каждом сечении межтрубного пространства, а следовательно высокие значения коэффициентов теплоотдачи от пара к внешней стенке змеевиковых труб, а также оптимальное значение коэффициентов теплоотдачи от внутренней стенки змеевиковых труб 2 в ядро потока нагреваемого теплоагента (воды). При этом коэффициент теплоотдачи в предлагаемом змеевиковом теплообменнике возрастает в 2…3 раза по сравнению с прототипом.
Следует отметить, что исполнение вставок 6 в виде многозаходных пружин 7, дискретно расположенных по длине змеевиковых труб, снабженных на концах кольцами 8, позволяет укладывать трубы в пучок в количестве расчетной области поверхности нагрева. Кроме того, вставка 6, выполненная в виде многозаходной пружины 7, растягиваясь и сгибаясь позволяет совместно изгибать пучок змеевиковых труб 2 и внешний корпус 9 с наперед заданным радиусом изгиба.
Сборка змеевикового теплообменника типа «труба в трубе» может быть выполнена двумя способами. В первом случае трубы пучка 2 гнутся по винтовой спирали независимо друг от друга, затем стягиваются гибкими вставками 6, выполненными в виде многозаходной пружины 7, дискретно располагаясь по длине змеевиковых труб, и с помощью колец 8 на концах пружины строго фиксируются с заданным шагом на пучке змеевиковых труб. В завершении сборки монтируется корпус-змеевик 9, выполненный из термостойкого гибкого полимерного материала. Последней стадией сборки является установка змеевиковых труб в трубных решетках, где осуществляется процесс сварки труб к трубным решеткам. Во втором случае пучок труб 2, стянутый гибкими вставками 6, монтируются во внешнем стальном корпусе 9. В межтрубное пространство корпуса 9 засыпается песок, который плотно утрамбовывается на вибростенде. Далее на трубогибочном станке происходит совместная гибка пучка змеевиковых труб 2 и внешнего корпуса-змеевика 9. После завершения гибки песок удаляется из межтрубного пространства. Змеевиковые теплообменники предлагаемой конструкции применимы при больших разностях температур между пучком змеевиковых труб 2 и внешним корпусом змеевика, поскольку за счет своей формы и наличия гибких вставок обеспечивают компенсацию температурных напряжений между трубами пучка змеевиковых труб, а также между внешним корпусом и пучком змеевиковых труб.
Если требуется дальнейшее увеличение поверхности и производительности змеевикового теплообменника, он может быть смонтирован в виде ряда модулей, выполненных из нескольких змеевиковых теплообменников типа «труба в трубе» или аппаратов, установленных друг в друге с образованием «елки».

Claims (1)

  1. Змеевиковый теплообменник типа «труба в трубе», выполненный по винтовой спирали, внутренний теплообменный элемент которого содержит пучок змеевиковых труб, между которыми установлены гибкие вставки, обеспечивающие постоянный шаг размещения змеевиковых труб в пучке, отличающийся тем, что гибкие вставки выполнены из многозаходных пружин, дискретно расположенных по длине змеевиковых труб, снабженных на концах кольцами.
RU2016144790U 2016-11-15 2016-11-15 Секционный змеевиковый теплообменник RU173387U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144790U RU173387U1 (ru) 2016-11-15 2016-11-15 Секционный змеевиковый теплообменник

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144790U RU173387U1 (ru) 2016-11-15 2016-11-15 Секционный змеевиковый теплообменник

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173387U1 true RU173387U1 (ru) 2017-08-24

Family

ID=59745056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144790U RU173387U1 (ru) 2016-11-15 2016-11-15 Секционный змеевиковый теплообменник

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173387U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187878U1 (ru) * 2018-10-26 2019-03-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Модульный змеевиковый теплообменник

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003156294A (ja) * 2001-11-19 2003-05-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二重管熱交換器およびその製造方法ならびに二重管熱交換器を用いた二次冷媒式空気調和機
JP2011163640A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Panasonic Corp 熱交換器
RU155676U1 (ru) * 2015-02-12 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Змеевиковый теплообменник

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003156294A (ja) * 2001-11-19 2003-05-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二重管熱交換器およびその製造方法ならびに二重管熱交換器を用いた二次冷媒式空気調和機
JP2011163640A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Panasonic Corp 熱交換器
RU155676U1 (ru) * 2015-02-12 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Змеевиковый теплообменник

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187878U1 (ru) * 2018-10-26 2019-03-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) Модульный змеевиковый теплообменник

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110083619A1 (en) Dual enhanced tube for vapor generator
EP3770528A3 (en) Heat exchanger for boiler
US20140124051A1 (en) Heat transfer for heat pump water heater
RU173387U1 (ru) Секционный змеевиковый теплообменник
RU155676U1 (ru) Змеевиковый теплообменник
AU2018382368B2 (en) Heat exchanger for a molten salt steam generator in a concentrated solar power plant (III)
KR20140054727A (ko) 열교환용 나선형 전열관
JP2012141102A (ja) 加熱蒸気発生装置
RU2543094C1 (ru) Кожухотрубный теплообменник
RU105730U1 (ru) Спиральный змеевик теплообменного аппарата
Nandakumar et al. Steam generators for future fast breeder reactors
RU182250U1 (ru) Теплообменный аппарат
US3930537A (en) Heat exchanger
RU2631963C1 (ru) Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник
EP1995542A2 (en) Heat exchange device
EP3502608B1 (en) Heat exchanger for a molten salt steam generator in a concentrated solar power plant (iii)
RU2705167C1 (ru) Теплообменный аппарат
KR102514159B1 (ko) 집광형 태양열 발전소 (ⅲ) 의 용융 염 증기 발생기용 열교환기
CN216049308U (zh) 一种管式换热器及蒸汽发生设备
CN204718425U (zh) 水泥窑蒸汽换热器
RU97478U1 (ru) Подогреватель высокого давления для турбоустановок
RU2822724C1 (ru) Кожухотрубный теплообменник
RU2707446C1 (ru) Теплообменный аппарат
RU2578788C1 (ru) Теплообменник типа труба в трубе
RU2861U1 (ru) Теплообменник

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20171119