RU183747U1

RU183747U1 - Heat exchanger

Info

Publication number: RU183747U1
Application number: RU2018108675U
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Алексанян; Альберт Хамед-Харисович Нугманов; Аркадий Федорович Щербаков; Роман Вахаевич Муцаев
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2018-10-02

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в двигателях внутреннего сгорания для утилизации выхлопных газов.The utility model relates to mechanical engineering and can be used in internal combustion engines for the disposal of exhaust gases.

Технический результат - эффективный отвод тепла от двигателя внутреннего сгорания и снижение шума выхлопных газов.EFFECT: effective heat removal from an internal combustion engine and reduction of exhaust gas noise.

Устройство имеет корпус, подводящие и отводящие патрубки охладителя и теплоносителя и металлический цилиндр с продольными отверстиями внутри и ребрами на наружной поверхности, расположенный у выхлопного окна цилиндра двигателя.

The device has a housing, inlet and outlet pipes of the cooler and coolant and a metal cylinder with longitudinal holes inside and ribs on the outer surface, located at the exhaust window of the engine cylinder.

Description

Известен теплообменный аппарат, содержащий корпус в форме усеченного корпуса с днищами, патрубки ввода и вывода теплоносителей в трубное и межтрубное пространства, трубные решетки, в отверстиях которых закреплены по концентрическим окружностям наклонно к оси аппарата трубы в форме усеченных конусов, вертикальную центральную трубу для расположения термопар (см. патент РФ №2457415, 2012 г.)Known heat exchanger containing a housing in the form of a truncated housing with bottoms, nozzles for the input and output of coolants in the pipe and annular spaces, tube sheets, in the openings of which are fixed along concentric circles obliquely to the axis of the apparatus of the pipe in the form of truncated cones, a vertical central pipe for arranging thermocouples (see RF patent No. 2457415, 2012)

Недостатком устройства является сложная технология изготовления конусных труб и отсутствие их массового производства, что значительно удорожает изготовление таких аппаратов. Также данная конструкция не обеспечивает надежную герметичность конусных труб и поперечных перегородок ввиду разницы диаметров труб по длине, что приводит к нарушению процесса теплообмена.The disadvantage of this device is the complex manufacturing technology of conical pipes and the lack of mass production, which significantly increases the cost of manufacturing such devices. Also, this design does not provide reliable tightness of conical pipes and transverse partitions due to the difference in pipe diameters along the length, which leads to disruption of the heat exchange process.

Наиболее близким к предлагаемому устройству, выбранным в качестве прототипа, является теплообменник, содержащий подводящие и отводящие патрубки охладителя и теплоносителя, корпус, внутри которого размещены верхнее и нижнее днища и трубный пучок (см. патент РФ №2179290, 2002 г.)Closest to the proposed device, selected as a prototype, is a heat exchanger containing inlet and outlet pipes of a cooler and a heat carrier, a housing inside which upper and lower bottoms and a tube bundle are placed (see RF patent No. 2179290, 2002)

Недостатком устройства является большой объем входящего канала по сравнению с суммарным объемом теплообменных каналов, что приводит к значительному расширению входящих газов и снижению их температуры до начала теплопередачи в контактных каналах и, как следствие, к снижению температуры теплоносителя. Недостатком также является сложность технологии изготовления контактных каналов, что обуславливает высокую стоимость производства.The disadvantage of this device is the large volume of the inlet channel compared to the total volume of the heat transfer channels, which leads to a significant expansion of the incoming gases and a decrease in their temperature before the heat transfer in the contact channels and, as a result, to a decrease in the temperature of the coolant. The disadvantage is the complexity of the technology of manufacturing contact channels, which leads to a high cost of production.

Технической задачей является создание устройства, обеспечивающего эффективный отвод неиспользованного тепла от двигателя внутреннего сгорания для технологических нужд и снижение шума выхлопных газов путем уменьшения степени расширения газового потока при снижении его удельного объема вследствие охлаждения.The technical task is to create a device that provides effective removal of unused heat from an internal combustion engine for technological needs and reduces exhaust gas noise by reducing the degree of expansion of the gas stream while reducing its specific volume due to cooling.

Технический результат - повышение отвода тепла от двигателя внутреннего сгорания и снижение шума выхлопных газов.The technical result is an increase in heat dissipation from an internal combustion engine and a reduction in exhaust noise.

Он достигается тем, что известное устройство, содержащее корпус, подводящие и отводящие патрубки охладителя и теплоносителя, дополнительно имеет размещенный внутри корпуса металлический цилиндр с продольными отверстиями и ребрами на наружной поверхности, при этом ребра имеют углубления и выступы, а сам теплообменник расположен у выхлопного окна цилиндра двигателя.It is achieved by the fact that the known device comprising a housing, inlet and outlet pipes of a cooler and a coolant, additionally has a metal cylinder located inside the housing with longitudinal holes and ribs on the outer surface, while the ribs have recesses and protrusions, and the heat exchanger is located at the exhaust window engine cylinder.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, на фиг. 1 - вид в продольном разрезе, на фиг. 2 - вид в поперечном разрезе.The drawing shows the proposed device, in FIG. 1 is a longitudinal sectional view of FIG. 2 is a cross-sectional view.

Устройство содержит металлический цилиндр 1 с продольными отверстиями 2 и ребрами 3 на его наружной поверхности, соединенный с цилиндром 4 двигателя внутреннего сгорания (на чертеже не показан), входной фланцевый патрубок 5, корпус 6 с входным 7 и выходным 8 патрубками отводящего теплоносителя (вода, охлаждающая жидкость, водяной пар), а также выходной фланцевый патрубок 9, соединенный с корпусом и отводящий выхлопные газы. На ребрах цилиндра сделаны углубления 10 и выступы 11.The device comprises a metal cylinder 1 with longitudinal holes 2 and ribs 3 on its outer surface, connected to a cylinder 4 of an internal combustion engine (not shown in the drawing), an inlet flange pipe 5, a housing 6 with an inlet 7 and an outlet 8 of the outlet coolant (water, coolant, water vapor), as well as the outlet flange pipe 9, connected to the housing and exhaust exhaust gases. Recesses 10 and protrusions 11 are made on the cylinder ribs.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Выхлопные газы из цилиндра 4 двигателя поступают во входной патрубок 5 и проходят по продольным отверстиям 2 металлического цилиндра 1. Одновременно во входной канал 7 подается теплоноситель (охлаждающая жидкость, вода, пар), который, интенсивно забирая тепло выхлопных газов через ребра 3, выходит через канал отвода теплоносителя 8. Интенсивность отбора тепла достигается за счет большого количества продольных отверстий 2 и ребер 3, а также расположенных на ребрах углублений 10 и выступов 11, которые обеспечивают большую площадь контакта выхлопных газов и теплоносителя. Охлажденные выхлопные газы удаляются через выходной патрубок 8. Установка теплообменника у выхлопного окна цилиндра двигателя позволяет наиболее эффективно утилизировать тепло выхлопных газов.Exhaust gases from the cylinder 4 of the engine enter the inlet pipe 5 and pass through the longitudinal openings 2 of the metal cylinder 1. At the same time, coolant (coolant, water, steam) is supplied to the inlet channel 7, which, intensively taking the heat of the exhaust gases through the ribs 3, exits through heat transfer channel 8. Heat removal rate is achieved due to the large number of longitudinal holes 2 and ribs 3, as well as recesses 10 and protrusions 11 located on the ribs, which provide a large exhaust contact area s gases and coolant. Cooled exhaust gases are removed through the exhaust pipe 8. Installing a heat exchanger at the exhaust window of the engine cylinder allows the most efficient heat recovery of exhaust gases.

Положительный эффект - предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность теплопередачи от выхлопных газов к теплоносителю и снизить шум выхлопных газов.A positive effect - the proposed device can improve the efficiency of heat transfer from exhaust gases to the coolant and reduce exhaust noise.

Claims

A heat exchanger comprising a housing, inlet and outlet pipes of a cooler and a coolant, characterized in that the device further has a metal cylinder inside the housing with longitudinal holes inside and ribs on the outer surface and is located at the exhaust window of the engine cylinder.