RU189596U1 - Зонный теплообменник - Google Patents
Зонный теплообменник Download PDFInfo
- Publication number
- RU189596U1 RU189596U1 RU2019103307U RU2019103307U RU189596U1 RU 189596 U1 RU189596 U1 RU 189596U1 RU 2019103307 U RU2019103307 U RU 2019103307U RU 2019103307 U RU2019103307 U RU 2019103307U RU 189596 U1 RU189596 U1 RU 189596U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- zones
- heat
- heat exchanger
- zone
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 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
- F28D7/10—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 arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/103—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 arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
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
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, химической технологии и может быть использована для повышения эффективности теплообменного оборудования во вновь проектируемых теплообменных аппаратах, где не имеются существенные ограничения по перепаду давления, для осуществления процессов охлаждения или нагревания среды.Техническим результатом является повышение эффективности теплообмена в теплообменнике за счет интенсификации теплоотдачи и регулирования процесса теплообмена.Технический результат достигается тем, что зонный теплообменник, содержащий трубу с патрубками для входа и выхода теплоносителя и нагреваемой или охлаждаемой среды, а также интенсификатор потока, согласно настоящей полезной модели, теплообменник состоит не менее чем из трех зон с проточными витыми нагревательными элементами, которые располагаются по зонам нагрева исходной смеси, в каждой зоне расположены датчики для контроля температуры среды, а интенсификатор потока выполнен в виде фланцов с турбулизирующей решеткой.
Description
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, химической технологии и может быть использована для повышения эффективности теплообменного оборудования во вновь проектируемых теплообменных аппаратах, где не имеются существенные ограничения по перепаду давления, для осуществления процессов охлаждения или нагревания среды.
Прототипом является теплообменник по патенту №159510, содержащий наружную трубу с патрубками для входа и выхода теплоносителя и внутреннюю трубу для входа и выхода нагреваемой или охлаждаемой среды, а также интенсификатор потока, интенсификатор потока выполнен в виде не менее двух чередующихся проточных насадочных интенсификаторов, встроенных во внутреннюю трубу, при этом длина интенсификатора потока равна длине внутренней трубы и составляет не более 10 диаметров внутренней трубы.
Недостатками прототипа является непрерывный нагрев среды по длине канала, без возможности регулировать температурный профиль в зависимости от теплофизических свойств нагреваемой или охлаждаемой среды. Это особенно важно при работе с термически нестойкими жидкими средами. Кроме этого нагрев или охлаждение среды происходит через наружную поверхность стенки канала, что дает неравномерный профиль температуры по объему среды и перегрев среды у стенки.
Задачей полезной модели является разработка теплообменника, в котором устранены указанные выше недостатки прототипа.
Техническим результатом является повышение эффективности теплообмена в теплообменнике за счет интенсификации теплоотдачи и регулирования процесса теплообмена.
Технический результат достигается тем, что зонный теплообменник, содержащий трубу с патрубками для входа и выхода теплоносителя и нагреваемой или охлаждаемой среды, а также интенсификатор потока, согласно настоящей полезной модели, теплообменник состоит не менее чем из трех зон с проточными витыми нагревательными элементами, которые располагаются по зонам нагрева исходной смеси, в каждой зоне расположены датчики для контроля температуры среды, а интенсификатор потока выполнен в виде фланцев с турбулизирующей решеткой.
Витые проточные нагревательные элементы, обеспечивают кроме интенсификации теплообмена равномерный нагрев или охлаждение среды по всему объему зоны. Турбулизирующая решетка даже при турбулентном режиме течении исходной смеси способствует разрушению ламинарного пограничного слоя на входном участке вихревых элементов нагрева, что также способствует повышению эффективности теплообмена. Кроме этого за счет интенсификации обеспечивается компактное аппаратурное оформление теплообменника.
Например, в процессах переработки и разделения углеводородных смесей перед ректификационными колоннами используются подогреватели жидких потоков перед подачей на тарелку питания колонны. Чаще всего применяются кожухотрубчатые теплообменники, обогреваемые горячей водой, поступающей после холодильника-дефлегматора с верха колонны. При этом для проведения процесса ректификации в оптимальном режиме необходимо точно поддерживать температуры жидкой смеси перед подачей в колонну. В связи с возможными изменениями расхода и состава смеси представляются более целесообразно применение зонного теплообменника-подогревателя с управлением по температурам нагрева смеси по зонам. Предлагаемый зонный теплообменник, состоящий как минимум из трех зон с витыми проточными элементами, которые располагается по зонам (секциям) нагрева исходной смеси, устанавливается вместо кожухотрубчатого теплообменника. В каждую зону подается теплоноситель для нагрева смеси. Контроль нагрева осуществляется по датчикам температур нагрева смеси на выходе из каждой зоны. Таким образом, при перегреве смеси выше заданной температуры возможно исключение одной из зон нагрева, путем прекращения в эту зону подачи теплоносителя или снижения его расхода. Контроль температурного профиля нагрева исходной смеси позволяет гибко управлять процессом нагрева исходной жидкой смеси перед подачей в колонну ректификации.
При небольших расходах исходной смеси, если режим течения ее в зонах нагрева ламинарный, то перед каждой зоной предлагается применение турбулизирующих решеток, за счет чего происходит значительное повышение эффективности теплоотдачи в каждой зоне. Даже при турбулентном режиме течении исходной смеси турбулизирующая решетка способствует разрушению ламинарного пограничного слоя на входном участке вихревых элементов нагрева, что также способствует повышению эффективности теплообмена.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого зонного теплообменника.
Цифрами на чертеже обозначены:
1- Вход нагреваемой или охлаждаемой среды;
2- Выход нагреваемой или охлаждаемой среды;
3- Фланцы с турбулизируюшей решеткой;
4- Витые проточные нагревательные элементы;
5- Вход теплоносителя;
6- Выход теплоносителя;
7- Датчики температур для контроля температуры нагрева смеси.
8- Горизонтальный цилиндр
Зонный теплообменник содержит вход 1 и выход 2 нагреваемой или охлаждаемой среды, горизонтальный цилиндр 8, фланцы с турбулизирующей решеткой 3, витые проточные нагревательные элементы 4, патрубки для входа и выхода теплоносителя 5,6 и датчики температур 7 для контроля температуры воды.
Отличием предлагаемой установки является то, что зонный теплообменник состоит не менее чем из трех зон, содержащих фланцы с турбулизирующей решеткой 3 и проточные витые нагревательные элементы 4, которые располагается по зонам (секциям) нагрева или охлаждения среды. В каждую зону подается теплоноситель для нагрева или охлаждения среды. Контроль температуры осуществляется по датчикам температур 7 нагрева или охлаждения смеси на выходе из каждой зоны. Теплообмен между средой и теплоносителем происходит через стенки трубок витых элементов 4 встроенных в каждую зону.
Зонный теплообменник работает следующим образом.
Исходная среда поступает на вход 1 и далее на фланцы с турбулизирующей решеткой 3, благодаря чему интенсифицируется теплообмен, на витые проточные нагревательные элементы 4 сверху на вход 5 подается теплоноситель, который выходит из аппарата через выход 6, при этом температура смеси регулируется датчиком температур 7. Таким образом, при перегреве смеси выше заданной температуры возможно исключение одной из зон нагрева, путем прекращения в эту зону подачи теплоносителя или снижения его расхода. И так исходная среда проходит четыре зоны и направляется для дальнейшего использования через выход 2.
Claims (1)
- Зонный теплообменник, содержащий трубу с патрубками для входа и выхода теплоносителя и нагреваемой или охлаждаемой среды, а также интенсификатор потока, отличающийся тем, что теплообменник состоит не менее чем из трех зон с проточными витыми нагревательными элементами, которые располагаются по зонам нагрева исходной смеси, в каждой зоне расположены датчики для контроля температуры среды, а интенсификатор потока выполнен в виде фланцев с турбулизирующей решеткой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103307U RU189596U1 (ru) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Зонный теплообменник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103307U RU189596U1 (ru) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Зонный теплообменник |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU189596U1 true RU189596U1 (ru) | 2019-05-28 |
Family
ID=66792758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019103307U RU189596U1 (ru) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Зонный теплообменник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU189596U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2354960A (en) * | 1999-10-05 | 2001-04-11 | Behr Gmbh & Co | Reactor with a heat exchanger structure |
RU105729U1 (ru) * | 2010-12-14 | 2011-06-20 | Александр Александрович Смирных | Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник |
RU2449233C2 (ru) * | 2006-12-19 | 2012-04-27 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Секционное проточное устройство |
RU141121U1 (ru) * | 2013-12-24 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "НИИПТХиммаш" | Подогреватель газа |
RU159510U1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Теплообменник |
-
2019
- 2019-02-06 RU RU2019103307U patent/RU189596U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2354960A (en) * | 1999-10-05 | 2001-04-11 | Behr Gmbh & Co | Reactor with a heat exchanger structure |
RU2449233C2 (ru) * | 2006-12-19 | 2012-04-27 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Секционное проточное устройство |
RU105729U1 (ru) * | 2010-12-14 | 2011-06-20 | Александр Александрович Смирных | Многосекционный кожухотрубчатый теплообменник |
RU141121U1 (ru) * | 2013-12-24 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "НИИПТХиммаш" | Подогреватель газа |
RU159510U1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Теплообменник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4099019A (en) | Electric furnace waste heat recovery method and apparatus | |
JP2017078567A (ja) | 熱交換器 | |
RU189596U1 (ru) | Зонный теплообменник | |
Chen et al. | Convective heat transfer characteristics in the laminar and transition region of molten salt in concentric tube | |
GB1263001A (en) | Fluid cooling apparatus and process | |
RU2561799C1 (ru) | Теплообменный аппарат воздушного охлаждения | |
US4244421A (en) | Process and an apparatus for cooling of waste gas bends | |
US1782435A (en) | Apparatus for cooling fluids | |
Rakhimov et al. | Increasing the efficiency of heat exchange by changing the construction of a shell-and-tube heat exchanger | |
GB730375A (en) | Improved heat exchange apparatus | |
CN103464077A (zh) | 酯化反应釜 | |
US2579567A (en) | Means for controlling the flow of a fluid heat transfer medium | |
DE102012010776A1 (de) | Glühofen | |
CN204063695U (zh) | 一种带有扁平圆冷凝盘管的蒸发式冷凝器 | |
CN107166998A (zh) | 一种耐腐蚀耐高温无泄露式石英换热装置及制备方法 | |
US3357485A (en) | Cooler inlet device | |
GB972720A (en) | Improvements in and relating to heat energy storage systems | |
San et al. | Performance of a serpentine heat exchanger: Part I–Effectiveness and heat transfer characteristics | |
CN206762867U (zh) | 一种反应釜加热装置 | |
RU110458U1 (ru) | Вертикальный кожухотрубный пароводяной подогреватель | |
CN206847437U (zh) | 温泉水换热装置 | |
CN206387294U (zh) | 一种调温式强制循环热管换热器 | |
CN202018215U (zh) | 套管式空气换热器 | |
FR2393256A1 (fr) | Procede d'echange thermique, notamment pour le refroidissement de gaz de craquage, et echangeur thermique mettant en oeuvre ce procede | |
JPH11108568A (ja) | 熱交換方法およびその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190612 |