RU201175U1 - Air cooling heat exchanger - Google Patents
Air cooling heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU201175U1 RU201175U1 RU2020124020U RU2020124020U RU201175U1 RU 201175 U1 RU201175 U1 RU 201175U1 RU 2020124020 U RU2020124020 U RU 2020124020U RU 2020124020 U RU2020124020 U RU 2020124020U RU 201175 U1 RU201175 U1 RU 201175U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- sections
- heat exchange
- heat
- pipes
- Prior art date
Links
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
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
-
- 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
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/0246—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid heat-exchange elements having several adjacent conduits forming a whole, e.g. blocks
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
Предлагаемое техническое решение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для нагрева, охлаждения жидкостей и газов. Предлагаемый теплообменный аппарат (теплообменник) предназначен для охлаждения горячих газов (воздуха) протекающих в межтрубном пространстве жидкостью (водой) протекающей внутри теплообменных труб.Технический результат, заключающийся в повышении тепловой эффективности теплообменника, уменьшении его габаритных размеров и увеличении вибростойкости достигается за счет того, что распределительные коллекторы расположены в один ярус над корпусом теплообменника и связаны с теплообменными секциями, подводящими и отводящими трубами с использованием крутоизогнутых колен, при этом на вышеуказанных трубах установлены дистанционирующие элементы, спирально оребренные трубы выполнены с биметаллическим оребрением и связаны между собой дистанционирующими элементами.The proposed technical solution relates to heat exchangers and can be used for heating, cooling liquids and gases. The proposed heat exchanger (heat exchanger) is designed to cool hot gases (air) flowing in the annular space with liquid (water) flowing inside the heat exchange tubes. The technical result is to increase the thermal efficiency of the heat exchanger, reduce its overall dimensions and increase vibration resistance due to the fact that Distribution manifolds are located in one tier above the heat exchanger casing and are connected to the heat exchange sections, inlet and outlet pipes using steeply bent bends, while spacers are installed on the above pipes, spirally finned pipes are made with bimetallic ribs and are interconnected by spacers.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для нагрева, охлаждения жидкостей и газов. Предлагаемый теплообменный аппарат (теплообменник) предназначен для охлаждения горячих газов (воздуха), протекающих в межтрубном пространстве жидкостью (водой), протекающей внутри теплообменных труб.The proposed technical solution relates to heat exchangers and can be used for heating, cooling liquids and gases. The proposed heat exchanger (heat exchanger) is designed to cool hot gases (air) flowing in the annular space with liquid (water) flowing inside the heat exchange tubes.
Для нагрева или охлаждения жидких и газообразных продуктов применяются теплообменники различных типов и используются в различных отраслях промышленности. Используя газ, пар, воду при различных температурах можно нагревать или охлаждать теплоноситель до заданной температуры. Наиболее распространенным типом являются трубчатые теплообменники, которые состоят из трубчатых элементов, соединенных в одну проточную систему.For heating or cooling liquid and gaseous products, heat exchangers of various types are used and are used in various industries. Using gas, steam, water at different temperatures, you can heat or cool the coolant to a given temperature. The most common type is tubular heat exchangers, which consist of tubular elements connected to form a single flow system.
Известны трубчатые теплообменники, применяемые для охлаждения промышленных газов, выполненные из ряда вертикальных трубчатых элементов, расположенных в корпусе и объединенных в секции. (См., например, авт.св. №105126 от 17.10.1952). Известные теплообменники имеют большие габариты, низкую производительность, неудобны и сложны в изготовлении и эксплуатации.Known tubular heat exchangers used for cooling industrial gases, made of a number of vertical tubular elements located in the body and combined into sections. (See, for example, ed.St. No. 105126 of 17.10.1952). Known heat exchangers have large dimensions, low productivity, inconvenient and difficult to manufacture and operate.
Известны трубчатые теплообменники, содержащие множество теплообменных трубчатых элементов, объединенных в секции (см., например, патент RU №2210045 опуб. 10.12.2003 г., кл. МПК F28F 9/00). В указанном теплообменнике трубчатые элементы образуют панели, установленные с просветом друг относительно друга. Трубчатые элементы закреплены на трубных досках, а между собой соединены с помощью дистанционирующих элементов. Теплообменник такой конструкции имеет большие габариты, неравномерное охлаждение. Секции работают параллельно, а это приводит к температурным пульсациям, неравномерности температур циркулирующих потоков, что снижает тепловую эффективность.Known tubular heat exchangers containing a plurality of heat exchange tubular elements, combined in sections (see, for example, patent RU No. 2210045 publ. 10.12.2003, class IPC F28F 9/00). In the specified heat exchanger, the tubular elements form panels installed with a gap relative to each other. The tubular elements are fixed on the tube sheets, and are connected to each other using spacer elements. A heat exchanger of this design has large dimensions, uneven cooling. The sections work in parallel, and this leads to temperature pulsations, uneven temperatures of the circulating flows, which reduces thermal efficiency.
Известны многосекционные трубчатые теплообменники, содержащие теплообменные трубчатые элементы, на концах которых установлены коллекторы. Секции расположены параллельно друг другу и последовательно соединены с помощью трубчатого колена, (см., например, патент RU №2294503 опубл. 27.02.2007 г., кл. МПК F28D 7/16). Данный многосекционный теплообменник предназначен для нагревания протекающей внутри труб жидкости в потоке горячих газов и состоит из секций, включающих прямолинейные теплообменные трубы, на концах которых установлены коллекторы. Коллекторы соединены последовательно с помощью трубчатых колен.Known multisection tubular heat exchangers containing heat exchange tubular elements, at the ends of which collectors are installed. The sections are located parallel to each other and are connected in series using a tubular elbow, (see, for example, patent RU No. 2294503 publ. 27.02.2007, class IPC F28D 7/16). This multi-section heat exchanger is designed to heat the liquid flowing inside the pipes in a stream of hot gases and consists of sections, including rectilinear heat exchange pipes, at the ends of which collectors are installed. The collectors are connected in series using tubular elbows.
Также известен теплообменный аппарат воздушного охлаждения, (см. патент RU №2561799 опубл. 05.08.2015 г., кл. МПК F28D 1/02), в котором часть теплообменных труб секций верхними концами соединены с раздающими коллекторами, а другая часть с собирающими коллекторами, причем секции установлены так, что коллекторы смежных секций развернуты относительно друг друга на 180°, кроме того, аппарат снабжен каскадом распределительных коллекторов, расположенных над корпусом аппарата в два яруса и соединенных подводящими и отводящими трубами с соответствующими коллекторами секций, объединяя при этом секции в группы. Данный многосекционный теплообменник предназначен для охлаждения газа (воздуха), протекающего между трубами жидкостью циркулирующей во внутритрубном пространстве.Also known is a heat exchanger for air cooling (see patent RU No. 2561799 publ. 08/05/2015, class IPC F28D 1/02), in which part of the heat exchange tubes of the sections are connected with the upper ends to the distributing headers, and the other part with the collecting headers , and the sections are installed so that the collectors of adjacent sections are rotated 180 ° relative to each other, in addition, the apparatus is equipped with a cascade of distribution manifolds located above the body of the apparatus in two tiers and connected by supply and outlet pipes with the corresponding section collectors, while combining the sections into groups. This multi-section heat exchanger is designed to cool the gas (air) flowing between the pipes with the liquid circulating in the inner tube space.
Недостатком такой конструкции является невозможность увеличить тепловую эффективность без увеличения габаритов теплообменника.The disadvantage of this design is the impossibility of increasing the thermal efficiency without increasing the dimensions of the heat exchanger.
По наибольшему числу общих признаков и достигаемому результату многосекционный теплообменник по патенту RU №2561799 выбираем за прототип.According to the greatest number of common features and the achieved result, the multisection heat exchanger according to the patent RU No. 2561799 is chosen for the prototype.
Технической задачей является создание теплообменного аппарата, позволяющего увеличить тепловую мощность без увеличения габаритных размеров теплообменника, а также увеличить его вибростойкость.The technical task is to create a heat exchanger that allows you to increase the heat output without increasing the overall dimensions of the heat exchanger, as well as to increase its vibration resistance.
Решение поставленной технической задачи дает возможность повысить тепловую эффективность теплообменника, уменьшить его габаритные размеры и увеличить вибростойкость.The solution to the technical problem posed makes it possible to increase the thermal efficiency of the heat exchanger, reduce its overall dimensions and increase vibration resistance.
Для решения поставленной задачи в теплообменном аппарате охлаждения воздуха, содержащем корпус, в котором размещены спирально оребренные теплообменные трубы, объединенные коллекторами в секции, соединенными параллельно между собой каскадом распределительных коллекторов, при этом соседние теплообменные секции развернуты относительно друг друга и относительно продольной плоскости симметрии теплообменника на 180°, причем распределительные коллекторы расположены в один ярус над корпусом теплообменника и связаны с теплообменными секциями, подводящими и отводящими трубами с использованием крутоизогнутых колен, при этом на трубах установлены дистанционирующие элементы, выполненные в виде гребенок, спирально оребренные трубы выполнены с биметаллическим оребрением и связаны между собой дистанционирующими элементами, выполненными в виде гребенок.To solve the set problem in a heat exchanger for cooling air, containing a housing in which spirally finned heat exchange tubes are located, united by collectors in sections connected in parallel with each other by a cascade of distribution headers, while adjacent heat exchange sections are deployed relative to each other and relative to the longitudinal plane of symmetry of the heat exchanger by 180 °, and the distribution manifolds are located in one tier above the heat exchanger body and are connected to the heat exchange sections, supply and outlet pipes using steeply bent elbows, while spacer elements made in the form of combs are installed on the pipes, spirally finned pipes are made with bimetallic ribbing and are connected spacer elements made in the form of combs between themselves.
Предложенная конструкция теплообменного аппарата позволяет повысить тепловую эффективность, не увеличивая габариты теплообменника, а также увеличить его вибростойкость.The proposed design of the heat exchanger makes it possible to increase the thermal efficiency without increasing the dimensions of the heat exchanger, as well as to increase its vibration resistance.
Это осуществимо за счет расположения распределительных коллекторов над корпусом теплообменника в один ярус.This is possible due to the arrangement of the distribution manifolds above the heat exchanger body in one tier.
Их связи с теплообменными секциями, подводящими и отводящими трубами крутоизогнутыми коленами.Their connections with heat-exchange sections, inlet and outlet pipes with steeply bent bends.
Выполнением теплообменной поверхности из спирально оребренных труб с биметаллическим оребрением.The heat exchange surface is made of spirally finned tubes with bimetallic finning.
Наличием дистанционированиия подводящих и отводящих труб, а также наличием дистанционирования спирально оребренных труб секции.The presence of spacing of the supply and outlet pipes, as well as the presence of spacing of the spirally finned pipes of the section.
Суть технического решения поясняется чертежами, где:The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображен общий вид теплообменного аппарата;in fig. 1 shows a general view of the heat exchanger;
на фиг. 2 изображен разрез А-А фиг. 1;in fig. 2 shows a section a-a of FIG. one;
на фиг. 3 изображен вид Б фиг. 1.in fig. 3 shows a view B of Fig. one.
Теплообменный аппарат состоит из спирально оребренных труб 1 с биметаллическим оребрением - медными или алюминиевыми ребрами, образующими теплообменную поверхность и размещенными в корпусе 2, имеющем патрубок 3 входа горячего воздуха и патрубок 4 выхода охлажденного воздуха. Теплообменные трубы 1 объединены коллекторами 5, 6 и 7 в секции, которые установлены вдоль корпуса параллельно друг другу. Верхние концы части теплообменных труб 1 в пределах секции закреплены в коллекторе 5, а другой части в коллекторе 6. Нижние концы теплообменных труб 1 закреплены в промежуточном коллекторе 7. Для одной (первой) секции коллектор 5 является раздающим, а коллектор 6 собирающим. Смежные секции установлены так, что коллекторы развернуты относительно друг друга на 180°. Следовательно, для теплообменных труб 1 смежной секции коллектор 6 будет являться раздающим, а коллектор 5 собирающим. Следовательно, напротив собирающего коллектора 6 секции будут расположены раздающие коллекторы 5 смежных секций.The heat exchanger consists of spirally finned tubes 1 with bimetallic fins - copper or aluminum fins forming a heat exchange surface and located in a
Над корпусом 2 аппарата в один ярус расположены распределительные коллекторы 8 и коллекторы 9, которые соединены подводящими трубами 10 и отводящими трубами 11 с соответствующими коллекторами 5 и 6 теплообменных секций, крутоизогнутыми коленами 12, образуя при этом группы секций. Первая группа секций соединена подводящими трубами 10 с распределительным коллектором 8 и отводящими трубами 11 с распределительным коллектором 9, который является собирающим для первой группы секций и раздающим для второй группы секций и далее с чередованием групп.
То есть, распределительные коллекторы 8 и 9 установлены так, что образован каскад раздающих и собирающих коллекторов, объединяющих теплообменные секции в группы секций параллельно-последовательно, обеспечивая необходимое число последовательных ходов охлаждающего теплоносителя (воды). Количество параллельно-последовательно объединенных секций выбирается в зависимости от требуемых параметров циркулирующих теплоносителей.That is, the
При этом на подводящих трубах 10 и отводящих трубах 11 установлены дистанционирующие элементы 13, выполненные в виде гребенок, а на оребренных трубах 1 установлены дистанционирующие элементы 14, выполненные в виде гребенок.In this case,
Теплообменная поверхность размещена в потоке горячего воздуха, который поступает через патрубок 3 в межтрубное пространство теплообменной поверхности и охлажденный выходит через патрубок 4.The heat exchange surface is located in a stream of hot air that enters through the
Охлаждающий теплоноситель (вода) поступает во входной коллектор 8 каскада распределительных коллекторов 8 и 9. По подводящим трубам 10, крутоизогнутому колену 12 поступает в раздающие коллекторы 5 и теплообменные трубы 1 первой группы секций, нагревается и через коллектор 7, собирающие коллекторы 6 по отводящим трубам 11, крутоизогнутому колену 12 поступает в распределительный коллектор 9 каскада. Далее осуществляется параллельно последовательная циркуляция теплоносителя по теплообменным трубам 1 следующих групп секций и отводится через выходной коллектор 8 каскада.Cooling coolant (water) enters the
Выполнение теплообменного аппарата предложенным образом позволяет:The implementation of the heat exchanger in the proposed manner allows:
- повысить тепловую эффективность теплообменника за счет применения теплообменных труб с оребрением из меди или алюминия на 25-30% (в зависимости от материала оребрения);- to increase the thermal efficiency of the heat exchanger by using heat exchange tubes with fins made of copper or aluminum by 25-30% (depending on the material of the fins);
- обеспечить уменьшение габаритных размеров по высоте за счет применения крутоизогнутых колен, что позволяет расположить распределительные коллекторы в один ярус;- to ensure a reduction in overall dimensions in height due to the use of steeply curved bends, which allows the distribution manifolds to be placed in one tier;
- повысить вибростойкость за счет наличия дистанционирующих элементов на подводящих и отводящих, а также на оребренных трубах.- to increase vibration resistance due to the presence of spacer elements on the inlet and outlet, as well as on the finned pipes.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124020U RU201175U1 (en) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Air cooling heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124020U RU201175U1 (en) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Air cooling heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU201175U1 true RU201175U1 (en) | 2020-12-01 |
Family
ID=73727508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020124020U RU201175U1 (en) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Air cooling heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU201175U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2770347C1 (en) * | 2021-10-28 | 2022-04-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Recuperative heat exchanger and method for its manufacture |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2210045C1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-08-10 | Гойхенберг Михаил Михайлович | Section of tube heat exchanger |
RU2294503C1 (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-27 | Борис Ергазович Байгалиев | Multi-sectional heat exchanger |
RU2561799C1 (en) * | 2014-08-14 | 2015-09-10 | Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") | Air cooling heat exchange unit |
-
2020
- 2020-07-13 RU RU2020124020U patent/RU201175U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2210045C1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-08-10 | Гойхенберг Михаил Михайлович | Section of tube heat exchanger |
RU2294503C1 (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-27 | Борис Ергазович Байгалиев | Multi-sectional heat exchanger |
RU2561799C1 (en) * | 2014-08-14 | 2015-09-10 | Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") | Air cooling heat exchange unit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2770347C1 (en) * | 2021-10-28 | 2022-04-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Recuperative heat exchanger and method for its manufacture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2717732C2 (en) | Condensing heat exchanger equipped with heat exchanging device | |
RU2018143008A (en) | INDUSTRIAL TYPE AIR STEAM CONDENSER WITH MINI PIPES | |
RU2005119478A (en) | METHOD FOR IMPLEMENTING HEAT EXCHANGE AND HEAT EXCHANGER FOR ITS PERFORMANCE | |
CN110822942B (en) | Three-dimensional cobweb laminated tube type heat exchanger based on bionics | |
RU2527772C1 (en) | Heat-exchanging device | |
KR102506094B1 (en) | Single pass cross-flow heat exchanger | |
RU201175U1 (en) | Air cooling heat exchanger | |
RU2561799C1 (en) | Air cooling heat exchange unit | |
US3153446A (en) | Heat exchanger | |
Moisseytsev et al. | Heat exchanger options for dry air cooling for the sco2 brayton cycle | |
US7913512B2 (en) | Air-heated heat exchanger | |
CN207501760U (en) | Two-layer spiral heat exchanger | |
CN113566611B (en) | U-shaped tube three-flow heat exchanger | |
CN108592680A (en) | A kind of self-support type finned-tube bundle and heat exchanger | |
CN205228240U (en) | Three channels spiral plate heat exchanger | |
RU215818U1 (en) | Air cooled heat exchanger | |
RU2563946C1 (en) | Heat exchanger | |
CN208254299U (en) | A kind of self-support type finned-tube bundle and heat exchanger | |
RU176496U1 (en) | HEAT EXCHANGE DEVICE | |
RU149737U1 (en) | SHELL-TUBE HEAT EXCHANGE UNIT | |
RU2572545C1 (en) | Shell-and-tube continuous heat exchanger | |
CN214950745U (en) | Stainless steel heat exchange plate | |
RU200615U1 (en) | AIR COOLING UNIT WITH SECTIONAL BARRIERS | |
RU126814U1 (en) | PLATE HEAT EXCHANGER | |
RU141420U1 (en) | PLATE HEAT EXCHANGER |