RU182250U1 - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU182250U1 RU182250U1 RU2018100859U RU2018100859U RU182250U1 RU 182250 U1 RU182250 U1 RU 182250U1 RU 2018100859 U RU2018100859 U RU 2018100859U RU 2018100859 U RU2018100859 U RU 2018100859U RU 182250 U1 RU182250 U1 RU 182250U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- tube
- heat transfer
- heat exchanger
- transfer tubes
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 10
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
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
- 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
- F28D7/0008—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 for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium
- F28D7/0016—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 for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being bent
-
- 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
- F28D7/08—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 otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D7/082—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 otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Теплообменный аппарат содержит металлический спиральношовный корпус с одним патрубком подвода и одним патрубком отвода теплоносителя трубной полости, расположенными на противоположных концах корпуса аппарата, и с одним патрубком подвода и одним патрубком отвода теплоносителя межтрубной полости, расположенными на противоположных концах корпуса аппарата, в который свободно вставлен трубный пучок. Трубный пучок состоит из закрепленных в трубных решетках спирально профилированных металлических теплопередающих трубок, которые независимо друг от друга имеют вдоль своей длины изгибы, и расположенные в межтрубном пространстве пучка перегородки в виде лент, охватывающие трубки витками, смещенными относительно друг друга, причем направление витков перегородок периодически меняется на противоположное. Шаг между соседними перегородки находится в пределах от 500 мм до 1500 мм, а расстояние от ближайшей к трубной решетке перегородки находится в пределах от 0,5 Д до 2,5 Д, где Д - внутренний диаметр патрубка межтрубной полости. Составные трубные решетки включают как металлические жесткие, например цилиндрические, так и металлические нежесткие элементы, скрепленные между собой и концами теплопередающих трубок композитным материалом. По крайней мере один патрубок межтрубной полости имеет диаметр, больший диаметра корпуса, а в трубном пучке напротив по крайней мере одного патрубка межтрубной полости имеется по крайней мере одно место, где теплопередающие трубки в пучке отсутствуют. По крайней мере один патрубок имеет уплотнительную поверхность в виде усеченного конуса. The heat exchanger contains a metal spiral seam casing with one supply pipe and one pipe outlet for the heat transfer fluid of the pipe cavity located at opposite ends of the device casing, and with one supply pipe and one pipe for the heat transfer fluid of the annular cavity located at opposite ends of the device casing, into which the pipe is freely inserted a bunch. The tube bundle consists of spirally profiled metal heat transfer tubes fixed in tube sheets that have bends independently of one another and baffles located in the annulus of the bundle in the form of tapes covering the tubes with turns displaced relative to each other, and the direction of the turns of the partitions periodically reverses. The step between adjacent baffles is in the range from 500 mm to 1500 mm, and the distance from the closest baffle to the tube sheet is in the range from 0.5 D to 2.5 D, where D is the inner diameter of the annular tube. Composite tube sheets include both rigid metal, for example cylindrical, and non-rigid metal elements bonded to each other and to the ends of the heat transfer tubes by a composite material. At least one pipe end of the annular cavity has a diameter larger than the diameter of the casing, and in the tube bundle opposite at least one pipe end of the annular cavity there is at least one place where there are no heat transfer tubes in the bundle. At least one branch pipe has a sealing surface in the form of a truncated cone.
Description
Заявляемое устройство относится к области теплотехники, в частности к рекуперативным теплообменным аппаратам.The inventive device relates to the field of heat engineering, in particular to regenerative heat exchangers.
Известен теплообменный аппарат (одноходовой), содержащий трубный пучок из закрепленных в трубных решетках металлических теплопередающих трубок и расположенной в межтрубном пространстве пучка перегородки, вставленный в металлический корпус с одним патрубком подвода и одним патрубком отвода теплоносителя трубной полости, расположенными на противоположных концах корпуса аппарата и с одним патрубком подвода и одним патрубком отвода теплоносителя межтрубной полости, расположенными на противоположных концах корпуса аппарата. (П.А. Копачинский, В.П. Тараскин «Судовые охладители и подогреватели жидкостей», стр. 8, издательство «Судостроение», 1968 г., Ленинград).Known heat exchanger apparatus (one-way), containing a tube bundle of metal heat transfer tubes fixed in the tube sheets and a partition located in the annular space of the beam bundle, inserted into a metal casing with one inlet pipe and one pipe outlet for the coolant of the pipe cavity located at opposite ends of the apparatus body and with one inlet pipe and one pipe outlet of the coolant of the annular cavity located at opposite ends of the apparatus body. (P. A. Kopachinsky, V. P. Taraskin “Ship coolers and heaters for liquids”, p. 8, “Sudostroenie” publishing house, 1968, Leningrad).
Основными недостатками известного устройства являются большие вес и габариты, а также низкая эффективность теплопередачи и повышенное гидравлическое сопротивление.The main disadvantages of the known device are the large weight and dimensions, as well as low heat transfer efficiency and increased hydraulic resistance.
Известен теплообменный аппарат типа ТТАИ, выбранный в качестве прототипа, содержащий трубный пучок из закрепленных в трубных решетках спирально профилированных металлических теплопередающих трубок и расположенной в межтрубном пространстве пучка по крайней мере одной перегородки в виде ленты, охватывающей трубки витками, смещенными друг относительно друга, свободно вставленный в металлический спиральношовный корпус с одним патрубком подвода и одним патрубком отвода теплоносителя трубной полости, расположенными на противоположных концах корпуса аппарата и с одним патрубком подвода и одним патрубком отвода теплоносителя межтрубной полости, расположенными на противоположных концах корпуса аппарата. (В.Г.Барон, «Теплообменным аппаратам ТТАИ - 25 лет», журнал С.O.K. №5 (185) май 2017 г., стр. 50-55 (фото 2, нижний ряд, средняя фотография, три аппарата крайних слева), Москва и ТУ 3113-001-00162286-2015 стр. 14).Known heat exchanger type TTAI, selected as a prototype, containing a tube bundle of spiral-shaped metal heat transfer tubes fixed in tube sheets and located in the tube annular space of at least one partition in the form of a tape covering the tubes with coils displaced relative to each other, freely inserted in a metal spiral-seam case with one supply pipe and one pipe discharge pipe coolant outlet located on opposite ontsah apparatus housing and with one pipe inlet and one coolant outlet conduit shell side cavity located at opposite ends of the apparatus housing. (V.G. Baron, “TTAI Heat Exchangers - 25 years old”, C.OK Magazine No. 5 (185) May 2017, pp. 50-55 (
Использование пучка из спирально профилированных теплопередающих трубок с перегородками в виде ленты, охватывающей трубки витками, смещенными друг относительно друга, свободно вставляемого в металлический спиральношовный корпус позволяет по сравнению с аналогом снизить вес и габариты одноходового теплообменного аппарата и повысить эффективность теплопередачи, при этом гидравлическое сопротивление остается повышенным.The use of a beam of spirally profiled heat transfer tubes with baffles in the form of a tape covering the tubes with coils displaced from each other, freely inserted into a metal spiral-seam casing allows to reduce the weight and dimensions of a one-way heat exchanger and increase the efficiency of heat transfer compared to an analog, while the hydraulic resistance remains elevated.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности теплопередачи и снижение гидравлического сопротивления и веса одноходового теплообменного аппарата.The objective of the proposed technical solution is to increase the efficiency of heat transfer and reduce hydraulic resistance and weight of a one-way heat exchanger.
Использование для сборки пучка теплопередающих трубок, которые независимо друг от друга имеют вдоль своей длины изгибы, а также применение нескольких перегородок с периодически изменяющимися направлениями витков на противоположное позволяют турбулизировать поток среды межтрубного пространства, что повышает эффективность теплопередачи.The use of heat transfer tubes for assembly of the beam, which independently bend along their length, bends, as well as the use of several partitions with periodically changing directions of the turns to the opposite, allow turbulent flow of the annulus to increase the efficiency of heat transfer.
Выполнение трубных решеток составными, состоящими как из жестких, так и из нежестких элементов, скрепленных между собой и концами теплопередающих трубок композитным материалом, а также выполнение этих элементов из металла и придание жестким элементам цилиндрической формы позволяет снизить расход композитного материала.The implementation of tube sheets with composite ones, consisting of both rigid and non-rigid elements, bonded to each other and the ends of the heat transfer tubes with a composite material, as well as the execution of these elements from metal and giving the rigid elements a cylindrical shape, can reduce the consumption of composite material.
Изготовление трубного пучка так, что напротив по крайней мере одного патрубка межтрубной полости имеется по крайней мере одно место, где теплопередающие трубки в пучке отсутствуют, а также изготовление по крайней мере одного патрубка межтрубной полости с диаметром, большим диаметра корпуса позволяет снизить скорость среды межтрубного пространства на входе и/или выходе, что снижает местное сопротивление.The manufacture of the tube bundle so that opposite to at least one pipe end of the annular cavity there is at least one place where there are no heat transfer tubes in the beam, and also the manufacture of at least one pipe end of the annular cavity with a diameter larger than the diameter of the casing allows reducing the annular medium velocity at the input and / or output, which reduces local resistance.
Соблюдение расстояния от ближайшей к трубной решетке перегородки в пределах от 0,5 Д до 2,5 Д, где Д - внутренний диаметр патрубка межтрубной полости, а также соблюдение шага между соседними перегородками в пределах от 500 мм до 1500 мм позволяет не загромождать пространство в районе патрубков межтрубной полости и ведет к снижению гидравлического сопротивления.Compliance with the distance from the closest to the tube sheet partitions in the range from 0.5 D to 2.5 D, where D is the inner diameter of the pipe end of the annular cavity, as well as observing the step between adjacent partitions in the range from 500 mm to 1500 mm, allows you not to clutter the space in the area of the tubes of the annular cavity and leads to a decrease in hydraulic resistance.
Изготовление по крайней мере одного патрубка с уплотнительной поверхностью в виде усеченного конуса позволяет выполнить разъемное соединение между патрубком и подходящими к нему элементами без фланцев, что снижает вес аппарата.The manufacture of at least one nozzle with a sealing surface in the form of a truncated cone allows you to make a detachable connection between the nozzle and suitable elements without flanges, which reduces the weight of the apparatus.
На фиг. 1. представлен заявляемый теплообменный аппарат. Поз. 1 - металлический спиральношовный корпус, поз. 2 и поз. 3-патрубки подвода и отвода теплоносителя трубной полости, расположенные на противоположных концах корпуса, поз. 4 и поз. 5 - патрубки подвода и отвода теплоносителя межтрубной полости, расположенные на противоположных концах корпуса, причем по крайней мере один патрубок межтрубной полости имеет диаметр, больший диаметра корпуса. Поз. 6 - трубный пучок, собранный из спиральнопрофилированных металлических теплопередающих трубок, которые независимо друг от друга имеют вдоль своей длины изгибы. Поз. 7 - составные трубные решетки. В межтрубном пространстве пучка расположены перегородки поз. 8 в виде лент, охватывающих трубки витками, смещенными друг относительно друга, причем направление витков перегородок периодически меняется на противоположное. Шаг между соседними перегородками находится в пределах от 500 мм до 1500 мм, а расстояние от ближайшей к трубной решетке перегородки находится в пределах от 0,5 Д до 2,5 Д, где Д - внутренний диаметр патрубка межтрубной полости.In FIG. 1. presents the inventive heat exchanger. Pos. 1 - metal spiral-seam case, pos. 2 and pos. 3-pipe inlet and outlet coolant of the pipe cavity, located at opposite ends of the housing, pos. 4 and pos. 5 - pipe supply and removal of the coolant of the annular cavity located at opposite ends of the housing, and at least one nozzle of the annular cavity has a diameter larger than the diameter of the housing. Pos. 6 - tube bundle assembled from spiral profiled metal heat transfer tubes, which independently of each other have bends along their length. Pos. 7 - composite tube sheets. In the annulus of the beam are partitions pos. 8 in the form of tapes covering the tubes with turns displaced relative to each other, the direction of the turns of the partitions periodically changing to the opposite. The step between adjacent baffles is in the range from 500 mm to 1500 mm, and the distance from the baffle closest to the tube sheet is in the range from 0.5 D to 2.5 D, where D is the inner diameter of the annular tube.
На фиг. 2 представлена составная трубная решетка, элементы которой скреплены между собой и концами теплопередающих трубок композитным материалом. Поз. 9 - теплопередающая трубка, поз. 10 - жесткий элемент, имеющий цилиндрическую форму, поз. 11 - нежесткий элемент, поз. 12 - область трубной решетки, которая при свободном вставлении пучка в корпус, располагается напротив по крайней мере одного патрубка межтрубной полости, причем в этой области имеется по крайней мере одно место, где теплопередающие трубки в пучке отсутствуют.In FIG. 2 shows a composite tube sheet whose elements are bonded to each other and to the ends of the heat transfer tubes with a composite material. Pos. 9 - heat transfer tube, pos. 10 - a rigid element having a cylindrical shape, pos. 11 - non-rigid element, pos. 12 - the region of the tube sheet, which, when the beam is freely inserted into the body, is located opposite at least one pipe of the annular cavity, and in this area there is at least one place where there are no heat transfer tubes in the beam.
На фиг. 3 представлен по крайней мере один патрубок, который имеет уплотнительную поверхность в виде усеченного конуса.In FIG. 3 shows at least one pipe that has a truncated cone sealing surface.
Теплообменный аппарат работает следующим образом. Теплоноситель трубной полости через патрубок подвода 2 входит в трубный пучок 6, закрепленный в трубных решетках 7, которые состоят из жестких элементов 10 и нежестких элементов 11, скрепленных между собой и концами теплопередающих труб 9 композитным материалом. Пройдя по трубной полости, он выходит из аппарата через патрубок отвода 3. Теплоноситель межтрубной полости входит в межтрубную полость через патрубок подвода 4, который имеет диаметр, больший диаметра корпуса 1, и располагается напротив части трубного пучка соответствующей области 12 трубной решетки, где теплопередающие трубки в пучке отсутствуют. Двигаясь по межтрубной полости к патрубку отвода 5, поток турбулизируется изгибами теплопередающих труб и перегородкой 8 в виде ленты, охватывающей трубки витками, смещенными друг относительно друга, причем направление витков перегородки периодически меняется на противоположное.The heat exchanger operates as follows. The coolant of the tube cavity through the
Использование заявляемого технического решения позволяет повысить эффективность одноходового теплообменного аппарата, снизить его гидравлическое сопротивление и вес.Using the proposed technical solution allows to increase the efficiency of a single-pass heat exchanger, to reduce its hydraulic resistance and weight.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100859U RU182250U1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018100859U RU182250U1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU182250U1 true RU182250U1 (en) | 2018-08-09 |
Family
ID=63142010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018100859U RU182250U1 (en) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU182250U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189136U1 (en) * | 2019-01-22 | 2019-05-14 | Виталий Григорьевич Барон | Heat exchanger |
US11709021B2 (en) | 2020-07-13 | 2023-07-25 | Transportation Ip Holdings, Llc | Thermal management system and method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4733722A (en) * | 1981-11-20 | 1988-03-29 | Serck Industries Limited | Shell- and tube-type heat exchangers and their production |
RU2152574C1 (en) * | 1999-02-16 | 2000-07-10 | Походяев Сергей Борисович | Heat exchanger |
RU95391U1 (en) * | 2009-04-29 | 2010-06-27 | Оао "Сатэкс" | SHELL-TUBE HEAT EXCHANGER |
US20100243220A1 (en) * | 2006-11-15 | 2010-09-30 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger |
-
2018
- 2018-01-10 RU RU2018100859U patent/RU182250U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4733722A (en) * | 1981-11-20 | 1988-03-29 | Serck Industries Limited | Shell- and tube-type heat exchangers and their production |
RU2152574C1 (en) * | 1999-02-16 | 2000-07-10 | Походяев Сергей Борисович | Heat exchanger |
US20100243220A1 (en) * | 2006-11-15 | 2010-09-30 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger |
RU95391U1 (en) * | 2009-04-29 | 2010-06-27 | Оао "Сатэкс" | SHELL-TUBE HEAT EXCHANGER |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189136U1 (en) * | 2019-01-22 | 2019-05-14 | Виталий Григорьевич Барон | Heat exchanger |
US11709021B2 (en) | 2020-07-13 | 2023-07-25 | Transportation Ip Holdings, Llc | Thermal management system and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20160018168A1 (en) | Angled Tube Fins to Support Shell Side Flow | |
RU182250U1 (en) | Heat exchanger | |
TW445366B (en) | Assembly body of heat exchange coils | |
EP1724543A1 (en) | Heat exchange unit and heat exchanger using the heat exchange unit | |
CN110691953A (en) | Heat exchanger for a molten salt steam generator in a concentrated solar power plant | |
RU182249U1 (en) | Heat exchanger | |
RU182251U1 (en) | Heat exchanger | |
RU182252U1 (en) | Heat exchanger | |
US20060260789A1 (en) | Heat exchange unit and heat exchanger using the heat exchange unit | |
CN104457385B (en) | One kind tube bank self-support heat exchanger | |
US3930537A (en) | Heat exchanger | |
JPS59164895A (en) | High-performance multitubular type heat exchanger with arched baffle plate | |
JP3591970B2 (en) | Multi-tube heat exchanger | |
KR100854098B1 (en) | A heatexchanger | |
GB846592A (en) | Heat exchange apparatus | |
RU189136U1 (en) | Heat exchanger | |
RU170207U1 (en) | HEAT EXCHANGE ELEMENT | |
RU173387U1 (en) | SECTIONAL COIL HEAT EXCHANGER | |
RU2822724C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
RU162675U1 (en) | SPIRAL HEAT EXCHANGER | |
SU1749682A1 (en) | Multipath heat exchanger | |
SU1067338A1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
RU2039922C1 (en) | Tubular heat exchanger | |
CN211012552U (en) | Pipeline heat exchanger | |
JP2005321156A (en) | Heat transfer tube and heat exchanger |