RU1776969C - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchangerInfo
- Publication number
- RU1776969C RU1776969C SU914912603A SU4912603A RU1776969C RU 1776969 C RU1776969 C RU 1776969C SU 914912603 A SU914912603 A SU 914912603A SU 4912603 A SU4912603 A SU 4912603A RU 1776969 C RU1776969 C RU 1776969C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- finning
- heat exchanger
- pipes
- odd
- Prior art date
Links
Abstract
Использование: в качестве конвективных поверхностей нагрева котлоагрегатов, вод ных экономайзеров. Сущность изобретени : теплообменник содержит подвод щий и отвод щий коллекторы, в которые параллельно включены четные и нечетные змеевиковые трубы, имеющие одинаковую длину и образующие шахматный пучок. Степень оребрени у четных и нечетных змеевиков различна, а внутренние диаметры труб змеевиков с различной степенью оребрени выбраны в соответствии с заданным соотношением. 3 ил. сл сUsage: as convective heating surfaces of boiler units, water economizers. SUMMARY OF THE INVENTION: a heat exchanger comprises inlet and outlet manifolds, in which even and odd coil tubes having the same length and forming a checkerboard bundle are included in parallel. The degree of finning for even and odd coils is different, and the inner diameters of the pipes of coils with different degrees of finning are selected in accordance with a given ratio. 3 ill. next to
Description
Изобретение относитс к котельной технике и может быть использовано в качестве конвективных поверхностей нагрева котло- агрегатов, например, вод ных экономайзеров .The invention relates to boiler equipment and can be used as convective heating surfaces of boiler units, for example, water economizers.
Как показывает анализ отечественной и зарубежной научно-технической и патентной литературы в насто щее врем интенсивно ведетс разработка сребренных поверхностей нагрева и их внедрение в качестве конвективных элементов различных теплообменных устройств. В частности, применение таких поверхностей в котлоаг- регатах позвол ет интенсифицировать теплообмен , существенно снизить расход металла, наход щегос под давлением,As the analysis of domestic and foreign scientific, technical and patent literature shows, at present, the development of silver heating surfaces and their introduction as convective elements of various heat exchange devices are intensively underway. In particular, the use of such surfaces in boilers allows one to intensify heat transfer, significantly reduce the consumption of metal under pressure,
уменьшить габариты, сократить затраты мощности на преодоление гидравлических и аэродинамических сопротивлений и, в конечном итоге, получить экономию затрат по энергетическому оборудованию в целом.reduce dimensions, reduce power costs for overcoming hydraulic and aerodynamic drags and, ultimately, get cost savings on power equipment as a whole.
Из множества сребренных теплообменников , используемых в котлоагрегатах, можно выделить, два основных типа - теплообменники из труб с продольным и с поперечным оребрением. Такие теплообменники описаны в книге Оребренные поверхности нагрева паровых котлов / Г. И. Левченко, И. Д. Лисейкин, А. М. Копелиович и др. - М.: Энергоатомиэдат. 1986, - 168с.Of the many silver heat exchangers used in boiler units, two main types can be distinguished - heat exchangers from pipes with longitudinal and transverse fins. Such heat exchangers are described in the book Finned heating surfaces of steam boilers / G.I. Levchenko, I.D. Liseikin, A.M. Kopeliovich and others. - M.: Energoatomiedat. 1986, - 168s.
VJVj
чh
оabout
ЮYU
оabout
ЮYU
Недостатком теплообменников из труб с продольным оребрением вл етс мала степень оребрени . Повышение ее за счет увеличени высоты ребра приводит к увеличению продольных шагов труб в пучке, что, кроме снижени тепловой эффективности ребер, отрицательно сказываетс на эффективности теплообменника в целом.A disadvantage of longitudinally finned tube heat exchangers is the low degree of finning. Increasing it by increasing the height of the fin leads to an increase in the longitudinal steps of the pipes in the bundle, which, in addition to reducing the thermal efficiency of the ribs, negatively affects the efficiency of the heat exchanger as a whole.
В теплообменниках из труб с поперечными ребрами возможно получение более высокого коэффициента оребрени как за счет увеличени высоты ребер, так и за счет уменьшени шага между ребрами. В этом случае увеличение степени оребрени не ведет к снижению эффективности ребер, как в теплообменнике из труб с продольным оребрением. Но уменьшение шага между ребрами увеличивает веро тность их загр знени , что существенно снижает, преимущества таких теплообменников.In heat exchangers from tubes with transverse fins, it is possible to obtain a higher finning coefficient both by increasing the height of the fins and by reducing the pitch between the fins. In this case, an increase in the degree of finning does not lead to a decrease in the efficiency of the ribs, as in a heat exchanger made of pipes with longitudinal finning. But reducing the pitch between the ribs increases the likelihood of contamination, which significantly reduces the benefits of such heat exchangers.
Примером теплообменника, сочетающего в той или иной мере преимущества теплообменников с продольным и поперечным оребрением может служить теплообменник , описанный в статье Зоз В. Н., Демб Э. П., Медведев В. А. Промышленное опробование конвективных поверхностей нагрева из чередующихс змеевиков с продольным и поперечным оребрением //Комбинированные теплоэнергетические установки: Межвуз. научн. сб. Сарат. политехи , ин-т, 1989. с. 61-63. выполненный по а. с. № 846982 /СССР/, который принимаетс в данном случае за прототип. Этот тепло- обменник содержит подвод щий и отвод щий коллекторы, в которые параллельно включены четные и нечетные змеевики из труб, имеющих одинаковую длину, которые образуют шахматный пучок, причем степень оребрени у четных и нечетных змеевиков различна. Такой теплообменник меньше загр зн етс наружными отложени ми , компактен, удобен в эксплуатации, поскольку имеетс возможность свободного выдвижени аварийных змеевиков в горизонтальном направлении при ремонтных работах. Однако ему присущ и существенный недостаток. Теплообменник обладает неравномерностью тепловоспри ти параллельно включенных четных и нечетных змеевиков, имеющих различную степень оребрени /поверхность нагрева/ при равных внутренних проходных сечени х, т.е. при одинаковом расходе теплоносител . Причиной тепловой разверки между змеевиками с различной степенью оребрени вл етс их конструктивна нетождественность . Известно, что тепловые разверки в услови х эксплуатации теплообменника привод т к нежелательным температурнымAn example of a heat exchanger that combines, to one degree or another, the advantages of heat exchangers with longitudinal and transverse fins is the heat exchanger described in the article by Zoz V.N., Demp E.P., Medvedev V.A. Industrial testing of convective heating surfaces from alternating coils with longitudinal and transverse finning // Combined heat power plants: Interuniversity. scientific Sat Sarat. Polytechnics, Institute, 1989. p. 61-63. executed by a. with. No. 846982 (USSR), which in this case is taken as a prototype. This heat exchanger contains inlet and outlet collectors, in which even and odd coils from pipes having the same length are included, which form a staggered bundle, moreover, the degree of finning for different and odd coils is different. Such a heat exchanger is less contaminated by external deposits, compact, and convenient to use, since it is possible to freely extend emergency coils in the horizontal direction during repair work. However, it also has a significant drawback. The heat exchanger exhibits uneven heat sinks of even and odd coils connected in parallel, having different finning degrees / heating surface / with equal internal cross sections, i.e. at the same flow rate. The reason for the thermal sweep between coils with varying degrees of finning is their structural non-identity. It is known that thermal scans under operating conditions of the heat exchanger lead to undesirable temperature
разверткам и напр жени м в его конструктивных элементах, снижению показателей надежности /4/.reamers and voltages in its structural elements, decrease in reliability indicators / 4 /.
Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности путем уменьшени температурных разверок между четными и нечетными змеевиками теплообменника.The purpose of the invention is to increase operational reliability by reducing the temperature scans between the even and odd coils of the heat exchanger.
Поставленна цель достигаетс тем, что в теплообменнике, содержащем подвод щий и отвод щий коллекторы, в которые параллельно включены четные и нечетные змеевики из труб, имеющих одинаковую длину и образующих шахматный пучок, причем степень оребрени у четных и нечетныхThis goal is achieved in that in a heat exchanger containing inlet and outlet collectors, in which even and odd coils from pipes having the same length and forming a staggered bundle are included, and the degree of finning is even and odd
змеевиков различна, а внутренние диаметры труб змеевиков с различной степенью оребрени выбраны в соответствии с соотношениемthe coils are different, and the inner diameters of the pipes of the coils with different degrees of finning are selected in accordance with the ratio
0,970.97
.(s. (s
d2 )d2)
0,50.5
1,03,1.03,
(1)(1)
00
55
00
55
где di и d2, p и р2 - соответственно внутренние диаметры труб и степень /коэффи- циент/ оребрени разнотипных змеевиков.where di and d2, p and p2 are, respectively, the internal diameters of the pipes and the degree / coefficient / fins of different types of coils.
Отличительным признаком за вл емого технического решени от прототипа вл етс соотношение внутренних диаметров труб змеевиков с различной степенью оребрени . Этот признак обусловливает соответствие предлагаемого технического решени критерию новизна.A distinctive feature of the claimed technical solution from the prototype is the ratio of the inner diameters of the pipes of the coils with varying degrees of finning. This feature determines the compliance of the proposed technical solution with the novelty criterion.
В результате анализа известных решений авторами за вки не было обнаружено технического решени с указанным выше отличительным от прототипа признаком. В то же врем использование указанного отличительного признака позвол ет уменьшить температурные разверки между чередующимис конструктивно нетождественными змеевиками в теплообменнике и таким образом повысить эксплуатационную надежность теплообменника в целом. Изложенное позвол ет сделать вывод о том, что за вленное решение соответствует критерию существенные отличи как нова совокупность признаков.As a result of the analysis of known solutions, the inventors of the applications did not find a technical solution with the above distinguishing feature from the prototype. At the same time, the use of this distinguishing feature allows one to reduce the temperature scans between alternating structurally non-identical coils in the heat exchanger and thus increase the operational reliability of the heat exchanger as a whole. The foregoing allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of significant differences as a new set of features.
00
В реальных услови х эксплуатации предлагаемого теплообменника, в св зи с различными проходными сечени ми четных и нечетных змеевиков, расход теплоносител в этих змеевиках так же различен. Это приводит /в соответствии с уравнением теплового баланса/ к увеличению приращени температуры в змеевиках с меньшим проходным сечением. Снизитс температурна раэверка между конструктивно нетождественными змеевиками.Under actual operating conditions of the proposed heat exchanger, in connection with different pass-through sections of even and odd coils, the flow rate of the heat carrier in these coils is also different. This leads (in accordance with the heat balance equation) to an increase in the temperature increment in coils with a smaller flow area. The temperature pattern between structurally non-identical coils will be reduced.
На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2.In FIG. 1 shows the proposed heat exchanger; in FIG. 2 - section BB in FIG. 1; in FIG. 3 is a view along arrow B in FIG. 2.
Как видно на фиг, 1 и на фиг. 2, предлагаемый теплообменник содержит подвод - щий 1 и отвод щий 2 коллекторы, в которые параллельно включены четные 3 с продольным оребрением и нечетные 4 с поперечным оребрением змеевики из труб, имеющих одинаковую длину и образующих шахматный пучок 5, причем степень оребрени у четных и нечетных змеевиков различна, а внутренние диаметры труб змеевиков с различной степенью оребрени в соответствии с соотношением /1/.As can be seen in FIG. 1 and in FIG. 2, the proposed heat exchanger contains inlet 1 and outlet 2 collectors, which evenly include parallel 3 with longitudinal finning and odd 4 with transverse finning coils from pipes having the same length and forming a chess bundle 5, the degree of finning for even and odd the coils are different, and the inner diameters of the pipes of the coils with varying degrees of finning in accordance with the ratio / 1 /.
Доказательство существовани максимального положительного эффекта в предлагаемом интервале изменени соотношени внутренних диаметров конструктивно нетождественных змеевиков и отсутствие такого эффекта за пределами этого интервала дано в приложении к описанию изобретени . Расчеты показали, что в предлагаемом теплообменнике температурную разверку можно снизить только выполнив различными про- ходные сечени конструктивно нетождественных змеевиков.The proof of the existence of the maximum positive effect in the proposed range of changes in the ratio of the internal diameters of structurally non-identical coils and the absence of such an effect outside this range is given in the appendix to the description of the invention. Calculations showed that in the proposed heat exchanger, the temperature sweep can be reduced only by performing various flow sections of structurally non-identical coils.
Таким образом, предложенный теплообменник полностью сохран ет все конструктивные и теплотехнические преиму- щества прототипа, а также позвол ет обеспечить повышение эксплуатационной надежности путем уменьшени температурных разверок между змеевиками теплообменника . Выполнение проходных сечений чет- ных и нечетных змеевиков в предложенном соотношении возможно несколькими способами:Thus, the proposed heat exchanger fully retains all the structural and thermotechnical advantages of the prototype, and also allows to increase operational reliability by reducing the temperature scans between the heat exchanger coils. The implementation of the cross sections of even and odd coils in the proposed ratio is possible in several ways:
-применением труб с различными внутренними диаметрами, при посто нных на- ружных /т.е. труб с разной толщиной стенки/;-application of pipes with different internal diameters, with constant outside / i.e. pipes with different wall thickness /;
-применением труб с различными наружными диаметрами при посто нной толщине стенки труб.-application of pipes with various external diameters with a constant pipe wall thickness.
В рабочем состо нии поток греющего теплоносител /например, дымовых газов/ будет омывать теплообменник в перпендикул рном к трубному пучку направлении. Нагреваема среда /например, вода/ будет двигатьс внутри труб конструктивно нетождественных четных 1 и нечетных 2 змеевиков . Выполнение внутренних диаметров труб четных змеевиков меньшими, чем у труб нечетных змеевиков, приводит соответственно к уменьшению расхода воды в четных змеевиках, т.е. к возрастанию в них приращени температуры воды. В результате этого происходит выравнивание температур воды на выходе из конструктивно нетождественных змеевиков 1 и 2. что, в свою очередь, приводит к снижению температурной разверки между змеевиками теплообменника .In operating condition, the flow of heating fluid (e.g., flue gas) will wash the heat exchanger in the direction perpendicular to the tube bundle. The heated medium (e.g. water) will move inside the pipes of structurally non-identical even 1 and odd 2 coils. The implementation of the inner diameters of the pipes of even coils smaller than that of the pipes of odd coils, respectively leads to a decrease in water flow in even coils, i.e. to increase in them the increment of water temperature. As a result of this, the temperature of the water at the outlet of the structurally non-identical coils 1 and 2 is equalized, which, in turn, leads to a decrease in the temperature scan between the heat exchanger coils.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914912603A RU1776969C (en) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914912603A RU1776969C (en) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | Heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1776969C true RU1776969C (en) | 1992-11-23 |
Family
ID=21561263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914912603A RU1776969C (en) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | Heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1776969C (en) |
-
1991
- 1991-02-19 RU SU914912603A patent/RU1776969C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Г. И. Левченко, И. Д. Лисейкин, А. М, Копелиович. Оребрение поверхности нагрева паровых котлов. М.: Энергоатомиздат, 1986.С.168. Зоз В, Н., Демб Э. П., Медведев В. А. Промышленное опробование конвективных поверхностей нагрева из чередующихс змеевиков с продольным и поперечным оребрением /Комбинированные теплоэнергетические установки: Межвуз. научн. сб. Саратов, Сарат. политехи, ин-т, 1989, с. 61- 63 - прототип/. Авторское свидетельство СССР № 846982, кл. F 28 F 1 /24, 1978. Гидравлический расчет котельных агрегатов. /Нормативный метод/. /Под ред. В.А. Локшина и др. - М.: Энерги , 1978, с. 256. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2206850C2 (en) | Tube heat exchanger | |
SU1314963A3 (en) | Tube-plate heat-exchanger | |
EP0696717B1 (en) | Heat-exchanger coil assembly and complex thereof | |
US5472047A (en) | Mixed finned tube and bare tube heat exchanger tube bundle | |
US3991823A (en) | Multi-pass heat exchanger having finned conduits of polygonal configuration in cross-section | |
RU2527772C1 (en) | Heat-exchanging device | |
KR930023695A (en) | Heat exchanger unit for heat recovery steam generator | |
US3385356A (en) | Heat exchanger with improved extended surface | |
RU1776969C (en) | Heat exchanger | |
RU2386096C2 (en) | Honeycomb heat exchanger with flow swirling | |
SU423317A3 (en) | SHELL-TUBE HEAT EXCHANGER | |
RU2378594C1 (en) | Heat exchanger | |
JP2006090687A (en) | Shell and tube heat exchanger | |
RU2171439C1 (en) | Tubular heat exchanger | |
Agzamov et al. | Features of creation and use of effective heat exchangers | |
JPH09229579A (en) | Heat transfer pipe and multitubular heat exchanger with the heat transfer pipe | |
SU1476254A1 (en) | Air heater | |
RU2101609C1 (en) | Economizer | |
SU612142A1 (en) | Heat-exchanging pipe | |
RU2162583C1 (en) | Heat exchange apparatus | |
EP1259773B1 (en) | Improvements in or relating to heat exchangers | |
RU2786302C1 (en) | Heat exchange section | |
RU2790537C1 (en) | Heat exchanger | |
RU2157494C2 (en) | Cellular heat exchanger | |
RU1776959C (en) | Heat exchanger |