RU191390U1 - INTENSIFIED HEAT EXCHANGE PIPE OF THE GAS-AIR AIR HEAT EXCHANGER - Google Patents
INTENSIFIED HEAT EXCHANGE PIPE OF THE GAS-AIR AIR HEAT EXCHANGER Download PDFInfo
- Publication number
- RU191390U1 RU191390U1 RU2019100946U RU2019100946U RU191390U1 RU 191390 U1 RU191390 U1 RU 191390U1 RU 2019100946 U RU2019100946 U RU 2019100946U RU 2019100946 U RU2019100946 U RU 2019100946U RU 191390 U1 RU191390 U1 RU 191390U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- gas
- pipe
- model
- utility
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
- F28F1/424—Means comprising outside portions integral with inside portions
- F28F1/426—Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex
Abstract
Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и может быть использована для охлаждения продуктов сгорания газотурбинных установок воздухом в парогазовом цикле энергетических установок.Задачей полезной модели является разработка интенсифицированной теплообменной трубы газовоздушного теплообменного аппарата, в которой устранены недостатки аналогов и прототипа. Техническим результатом полезной модели является улучшение теплообмена на наружной поверхности за счет поперечного расположения интенсифицирующих колец (воздухоуловителя) и их формы, улучшение внутреннего теплообмена связано с шнековым газоходом, в котором газ движется по спирали, что способствовало также сокращению длины трубы.Технический результат достигается тем, что интенсифицированная теплообменная труба газовоздушного теплообменного аппарата, содержащая турбулизатор (газонаправляющий щит) и ребра (воздухоуловители), согласно настоящей полезной модели воздухоуловители представляют собой приваренные к трубе поперечные кольца когтеобразной формы с плавно измененяемой геометрией волнообразной формы по спинке (наружная поверхность) воздухоуловителя и параболической формы по корыту (внутренняя поверхность) воздухоуловителя, а внутри трубы имеется пруток (сердцевина) с треугольными пазами установки и лабиринтными уплотнениями, на который по спирали приварена металлическая гофрированная полоса, удержание которой осуществляется не только прилеганием к стенке, а еще сердцевиной турбулизатора (газонаправляющего щита), сердцевина удерживается крышкой газонаправляющего щита посадкой с натягом.Использование предложенной полезной модели, по сравнению с прототипом, позволит интенсифицировать теплообменный процесс на наружной стенке трубы, позволит ее использование при высоких температурах и давлении, позволит отказаться от расходников на техническое обслуживание, а именно от уплотнителей, сальников и тому подобного.Благодаря этой конструкции охлаждение и нагрев происходит более интенсивно.The utility model relates to heat exchangers and can be used to cool the combustion products of gas turbine units with air in a combined cycle gas turbine power plant. The objective of the utility model is to develop an intensified heat exchange tube for a gas-air heat exchanger, which eliminates the disadvantages of analogues and prototype. The technical result of the utility model is the improvement of heat transfer on the outer surface due to the transverse arrangement of the intensifying rings (air trap) and their shape, the improvement of internal heat transfer is associated with a screw duct in which the gas moves in a spiral, which also contributed to reducing the length of the pipe. that the intensified heat exchange tube of a gas-air heat exchanger containing a turbulator (gas guide shield) and fins (air traps), agrees About this utility model, air traps are claw-shaped transverse rings welded to the pipe with continuously variable wave-shaped geometry along the back (outer surface) of the air trap and parabolic in the trough (inner surface) of the air trap, and inside the tube there is a bar (core) with triangular installation grooves and labyrinth seals, on which a metal corrugated strip is welded in a spiral, the retention of which is carried out not only by adhering to the walls e, as well as the core of the turbulator (gas shield), the core is held by the cover of the gas shield with a tight fit. Using the proposed utility model, in comparison with the prototype, will intensify the heat transfer process on the outer wall of the pipe, allow its use at high temperatures and pressure, will allow to refuse from consumables for maintenance, namely from gaskets, seals and the like. Thanks to this design, cooling and heating are more intense.
Description
Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и может быть использована для охлаждения продуктов сгорания газотурбинных установок воздухом в парогазовом цикле энергетических установок.The utility model relates to heat exchangers and can be used to cool the combustion products of gas turbine units with air in a combined cycle gas turbine power plants.
Аналогами являются:Analogs are:
1) Аппарат теплообменный по патенту RU 22233, МПК F28D 7/10, 10.03.2002, содержащий шнековый канал. Один из участвующих в процессе теплоноситель подается во входной патрубок и совершается круговое движение вокруг теплопередающей поверхности, тем самым он передает энергию второму теплоносителю.1) The heat exchange apparatus according to the patent RU 22233, IPC F28D 7/10, 03/10/2002, containing a screw channel. One of the coolant involved in the process is supplied to the inlet pipe and a circular motion is made around the heat transfer surface, thereby transmitting energy to the second coolant.
Недостатками являются большая длина из-за прямого внутреннего канала, наличие сальников и выжимных втулок, за счет этого имеет место более длительное техническое обслуживание.The disadvantages are the large length due to the direct inner channel, the presence of oil seals and release bushings, due to this there is a longer maintenance.
2) Теплообменник шнековый по патенту RU 132872, МПК F24H 1/00, 27.09.2013. Первый теплоноситель подается снаружи трубы в шнековый канал и совершает круговые движения, внутри трубы проходит второй теплоноситель. Отличительным от патента RU 22233, МПК F28D 7/10, 10.03.20002, является последовательная работа нескольких блоков для повышения теплообмена.2) Screw heat exchanger according to patent RU 132872, IPC
Недостатками является громоздкость конструкции, наличие манжетного уплотнения и прямого внутреннего канала, что делает его достаточно большим и время на обслуживание тратится больше.The disadvantages are the bulkiness of the design, the presence of a lip seal and a direct internal channel, which makes it large enough and more time is spent on maintenance.
Прототипом является теплообменный элемент по патенту РФ RU 2377490, МПК F28F 1/10, F28F 1/42, 27.12.2009, содержит трубу с продольными ребрами, труба состоит из двух симметричных половин, половины свариваются, внутри устанавливается турбулизатор, он упирается своими углами в стенки трубы.The prototype is a heat exchange element according to the patent of the Russian Federation RU 2377490, IPC F28F 1/10, F28F 1/42, 12/27/2009, contains a pipe with longitudinal ribs, the pipe consists of two symmetrical halves, the halves are welded, a turbulator is installed inside, it rests against its angles in pipe wall.
Недостатками являются малая надежность, вследствие сваривания двух половин, что делает ненадежным при использовании в режиме высоких давлений и температур, также такая форма ребер не позволяет более эффективно проходить теплообменному процессу, вследствие меньшей прижимной силы к стенке теплообменной трубы.The disadvantages are the low reliability due to the welding of two halves, which makes it unreliable when used in high pressure and temperature conditions, also this shape of the ribs does not allow more efficient heat transfer process, due to lower clamping force to the wall of the heat exchanger pipe.
Задачей полезной модели является разработка интенсифицированной теплообменной трубы газовоздушного теплообменного аппарата, в которой устранены недостатки аналогов и прототипа.The objective of the utility model is the development of an intensified heat exchange tube of a gas-air heat exchanger, which eliminates the disadvantages of analogues and prototype.
Техническим результатом полезной модели являются улучшение теплообмена на наружной поверхности за счет поперечного расположения интенсифицирующих колец и их формы, улучшение внутреннего теплообмена связано с наличием турбулизатора, в котором газ движется по спирали, что способствует также уменьшению длины трубы.The technical result of the utility model is the improvement of heat transfer on the outer surface due to the transverse arrangement of the intensifying rings and their shape, the improvement of internal heat transfer is associated with the presence of a turbulator, in which the gas moves in a spiral, which also helps to reduce the length of the pipe.
Технический результат достигается тем, что интенсифицированная теплообменная труба газовоздушного теплообменного аппарата, содержащая турбулизатор и интенсифицирующие кольца, согласно настоящей полезной модели интенсифицирующие кольца представляют собой приваренные к трубе поперечные кольца когтеобразной формы с плавно измененяемой геометрией волнообразной формы по спинке, то есть наружной поверхности интенсифицирующего кольца и параболической формы по корыту, то есть внутренней поверхности интенсифицирующего кольца, а внутри трубы имеется пруток с треугольными пазами для установки и лабиринтными уплотнениями, на который по спирали приварена металлическая гофрированная полоса, удержание которой осуществляется прутком турбулизатора, пруток удерживается крышкой турбулизатора посадкой с натягом.The technical result is achieved by the fact that the intensified heat-exchange tube of a gas-air heat exchanger containing a turbulator and intensifying rings, according to the present utility model, intensifying rings are transverse claw-shaped rings welded to the pipe with smoothly varying wave-like geometry along the back, i.e. the outer surface of the intensifying ring and parabolic in the trough, that is, the inner surface of the intensifying ring, and inside the pipe has a rod with triangular grooves for installation and labyrinth seals, on which a metal corrugated strip is welded in a spiral, which is held by the rod of the turbulator, the rod is held by the cover of the turbulator with an interference fit.
Сущность полезной модели представлена на чертеже (фиг. 1), на котором приведена интенсифицированная теплообменная труба газовоздушного теплообменного аппарата в сборе. На фиг. 2 представлена схема движения теплоносителей по трубе, указано направление потоков, где красным обозначен горячий теплоноситель, а синим - холодный.The essence of the utility model is presented in the drawing (Fig. 1), which shows the intensified heat exchange tube of a gas-air heat exchanger assembly. In FIG. Figure 2 shows a diagram of the movement of coolants through a pipe, the direction of flows is indicated, where red indicates hot coolant, and blue indicates cold coolant.
На чертеже цифрами обозначены:In the drawing, the numbers indicate:
1 - крышка турбулизатора;1 - turbulator cover;
2 - турбулизатор;2 - turbulator;
3 - трубная доска;3 - tube plate;
4 - гайки;4 - nuts;
5 - труба;5 - pipe;
6 - интенсифицирующее кольцо;6 - intensifying ring;
7 - болты;7 - bolts;
8 - спинка интенсифицирующего кольца;8 - the back of the intensifying ring;
9 - корыто интенсифицирующего кольца;9 - trough of the intensifying ring;
10 - место, по контуру которого производится сварка.10 - a place along the contour of which welding is performed.
На фиг. 1 представлена конструкция трубного блока. На главном виде показан блок в сборе; вид А показан со стороны входа отработавших газов; вид Б - в разрезе между интенсифицирующими кольцами; вид В - способ крепления турбулизатора в масштабе 4:1; вид Г - показаны канавки, удерживающие поток газов от перетечек.In FIG. 1 shows the design of the tube block. The main view shows the unit assembly; View A is shown from the exhaust side; view B - in the section between the intensifying rings; view B is a method of attaching a turbulator in a 4: 1 scale; type G - grooves are shown that hold the gas flow from leaks.
Данная интенсифицированная теплообменная труба предназначена для использования в кожухотрубчатом теплообменном аппарате и только для работы в газовой среде.This intensified heat transfer tube is intended for use in a shell-and-tube heat exchanger and only for operation in a gas environment.
Интенсифицированная труба содержит бесшовную трубу 5, внутри которой установлен турбулизатор 2, который имеет удерживающий пруток с треугольным пазом и лабиринтным уплотнением, на который по спирали наварена гофрированная стальная полоса. Труба 5 фланцем крепится к трубной доске 3, поверх фланца трубы крепится крышка турбулизатора 1, в которой имеются четыре входных канала. Крепление трубы 5 к трубной доске 3 осуществляется с помощью болтов 7, а крышки с помощью гаек 4. Поверх трубы сваркой 10 крепятся литые интенсифицирующие кольца 6, имеющие когтеобразную форму с измененной геометрией.The intensified pipe contains a
Предлагаемая интенсифицированная теплообменная труба отличается тем, что посередине крышки выполнен треугольный паз турбулизатора в виде треугольника, который и показан на виде В. Для исключения перемещений турбулизатора, на прутке имеется кольцо. Для предотвращения перетечек через замок турбулизатора имеется лабиринтное уплотнение, показанное на виде Г. Интенсифицирующие кольца 6 позволяют направить больший поток нагреваемого воздуха на теплопередающие стенки. Как видно на фиг. 1, форма интенсифицирующего кольца не прямая, спинка, то есть наружная поверхность 8 выполнена в форме волны, в которой посередине имеется плавное изменение угла направления на 10-15 градусов, это нужно для направления потока воздуха к середине корыта, то есть внутренней поверхности интенсифицирующего кольца 9. Это плавное изменение угла вхождения потока объясняется снижением нагрузки на основание интенсифицирующего кольца. Корыто интенсифицирующего кольца выполнено плавным изменением угла, имеющего вид ветви параболы, разница высоты между концом и корнем спинки интенсифицирующего кольца составляет 1/3 от ширины интенсифицирующего кольца.The proposed intensified heat transfer tube is characterized in that in the middle of the lid there is a triangular groove of the turbulator in the form of a triangle, which is shown in B. In order to exclude movements of the turbulator, there is a ring on the rod. To prevent leakage through the turbulator lock, there is a labyrinth seal shown in G. view.
Принцип действия предлагаемой интенсифицированной теплообменной трубы изображен на фиг. 2 и описывается следующим образом: горячий поток подается внутрь трубы 5, благодаря турбулизатору 2 потоку придается закрутка, за счет центробежной силы набегающего потока и закрутке теплообмен интенсифицируется. Важными моментами являются направления потоков: горячий поток должен быть направлен как на фиг. 2, т.е. со стороны спинки интенсифицирующего кольца 8, а поток холодного воздуха должен быть направлен в противоположном направлении по отношению к горячему теплоносителю, т.е. со стороны корыта интенсифицирующего кольца 9. На виде А показан вход горячего потока. Движение холодного потока идет по следующей траектории: на первом интенсифицирующем кольце происходит обычное ударение потока о корыто, поток, обтекая его, слегка закручивается, на остальных ступенях поток идет в нескольких направлениях, в первом, поток ударяется о спинку и из-за разности углов перемещается на центр корыта следующего кольца, второй поток начинает вход от верха корыта, смешивается, немного снижая скорость и закручивается. При этом теплообмен интенсифицируется.The principle of operation of the proposed intensified heat transfer pipe is shown in FIG. 2 and is described as follows: the hot flow is fed into the
Использование предложенной полезной модели, по сравнению с прототипом, позволит интенсифицировать теплообменный процесс на наружной стенке трубы, позволит ее использование при высоких температурах и давлении, позволит отказаться от расходников на техническое обслуживание, а именно от уплотнителей, сальников и тому подобного.Using the proposed utility model, in comparison with the prototype, will intensify the heat transfer process on the outer wall of the pipe, allow its use at high temperatures and pressures, and will allow consumables for maintenance to be abandoned, namely seals, gaskets, and the like.
Благодаря этой конструкции охлаждение и нагрев происходит более интенсивно.Thanks to this design, cooling and heating are more intense.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100946U RU191390U1 (en) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | INTENSIFIED HEAT EXCHANGE PIPE OF THE GAS-AIR AIR HEAT EXCHANGER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100946U RU191390U1 (en) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | INTENSIFIED HEAT EXCHANGE PIPE OF THE GAS-AIR AIR HEAT EXCHANGER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU191390U1 true RU191390U1 (en) | 2019-08-05 |
Family
ID=67585951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019100946U RU191390U1 (en) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | INTENSIFIED HEAT EXCHANGE PIPE OF THE GAS-AIR AIR HEAT EXCHANGER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU191390U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1079993A1 (en) * | 1982-07-16 | 1984-03-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт "Гелиевая Техника" | Tube-type spiral heat exchanger |
RU2033593C1 (en) * | 1991-06-27 | 1995-04-20 | Сумской Государственный Университет | Heat-exchange pipe |
RU13920U1 (en) * | 1999-12-15 | 2000-06-10 | Открытое акционерное общество "Троицкий электромеханический завод" | HEAT EXCHANGE PIPE |
RU2269080C2 (en) * | 2003-08-11 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Калориферный завод" | Heat exchanger |
RU2377490C1 (en) * | 2008-10-21 | 2009-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Томир" | Heat exchange element and manufacturing method of heat exchange element |
-
2019
- 2019-01-10 RU RU2019100946U patent/RU191390U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1079993A1 (en) * | 1982-07-16 | 1984-03-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт "Гелиевая Техника" | Tube-type spiral heat exchanger |
RU2033593C1 (en) * | 1991-06-27 | 1995-04-20 | Сумской Государственный Университет | Heat-exchange pipe |
RU13920U1 (en) * | 1999-12-15 | 2000-06-10 | Открытое акционерное общество "Троицкий электромеханический завод" | HEAT EXCHANGE PIPE |
RU2269080C2 (en) * | 2003-08-11 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Калориферный завод" | Heat exchanger |
RU2377490C1 (en) * | 2008-10-21 | 2009-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Томир" | Heat exchange element and manufacturing method of heat exchange element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106050427B (en) | Heat pipe temperature management system for turbine | |
CN1100203C (en) | Stirling engine | |
US7594536B2 (en) | EGR cooler | |
US3916990A (en) | Gas turbine regenerator | |
RU191390U1 (en) | INTENSIFIED HEAT EXCHANGE PIPE OF THE GAS-AIR AIR HEAT EXCHANGER | |
JP2006118436A (en) | Bonnet for egr gas cooling device | |
US3908628A (en) | Jet impingement recuperator | |
US3306351A (en) | Heat exchanger for cooling cracked gases by multiple media | |
US4273074A (en) | Cooling device for hot gases in pipes | |
RU2705787C1 (en) | Air cooling device | |
RU165799U1 (en) | RADIATOR OF COOLING SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2714133C1 (en) | Cylindrical recuperative heat exchanger of coaxial type | |
RU2395774C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
RU225372U1 (en) | RECOVERY RECOVERY FOR GAS TURBINE ENGINE | |
RU183747U1 (en) | Heat exchanger | |
CN212583844U (en) | Exhaust gas recirculation device with two-stage cooler and vehicle | |
RU2036408C1 (en) | Diesel locomotive cooling device | |
US3420295A (en) | Heat-exchanger,especially for heating and cooling the lubricant of liquidcooled internal combustion engine | |
RU2110730C1 (en) | Barrel boiler | |
RU194926U1 (en) | FLAME CONVERTER ASSEMBLY ASSEMBLY WITH HEAT PIPE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE | |
RU197309U1 (en) | Dismountable heat exchanger with tubes | |
RU217290U1 (en) | Unified utilization thermoelectric generator of marine design | |
RU202881U1 (en) | Cooling device for the frame of a rotary disk heat exchanger of a power plant | |
CN214276598U (en) | Heat-supplementing temperature-raising type descaling tubular heat exchanger | |
RU182948U1 (en) | Conical cooling shirt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190828 |