RU201909U1 - Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" - Google Patents
Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" Download PDFInfo
- Publication number
- RU201909U1 RU201909U1 RU2020125350U RU2020125350U RU201909U1 RU 201909 U1 RU201909 U1 RU 201909U1 RU 2020125350 U RU2020125350 U RU 2020125350U RU 2020125350 U RU2020125350 U RU 2020125350U RU 201909 U1 RU201909 U1 RU 201909U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchange
- heat exchanger
- coil
- oval
- heat
- 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
- 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
- F28D7/106—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 two coaxial conduits or modules of 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 представляет собой теплообменный аппарат, который может найти применение в ЖКХ, энергетике и смежных с ними отраслях промышленности.Задачей полезной модели является снижение металлоемкости аппарата, гидравлического сопротивления его проточной части и повышение эффективности процесса теплообмена.Отличительной особенностью предлагаемой конструкции теплообменника заключается в том, что трубы усеченных конусов свальцованы в змеевиковые овальные теплообменные элементы, например: овалы, эллипсы или овалы Кассини.Процесс теплообмена в предлагаемых аппаратах в 1,3-1,5 раза выше, чем в прототипе (пат. на пол. модель №190475 от 02.07.19 Бюл. №19) и в 2,5 раза выше, чем в прямых гладких трубах.Кроме того, предлагаемые змеевиковые теплообменники, выполненные с теплообменными элементами в форме овальных кривых, имеют длину проточной части на 10-12% короче круглых змеевиковых теплообменных элементов, что снижает гидравлическое сопротивление проточной части змеевикового аппарата. Снижение металлоемкости и гидравлического сопротивления и общем росте эффективности теплообмена отвечает современным требованиям энергосбережения при эксплуатации вновь создаваемого теплообменного оборудования.
Description
Полезная модель представляет собой теплообменный аппарат, который может найти широкое применение в ЖКХ, энергетике и смежных с ними отраслях промышленности.
Известен змеевиковый теплообменник типа «труба в трубе», выполненный в виде сдвоенных усеченных конусов, обращенных друг к другу основаниями (см. пат. на полезн. модель №155676 от 20.10.15 Бюл. №29).
Недостатками такого теплообменника являются большие габариты аппарата, значительная металлоемкость, сложность в обслуживании и ремонте.
Известен змеевиковый теплообменник типа «труба в трубе», выполненный по винтовой спирали и состоящий из двух усеченных конусов, установленных коаксиально один внутри другого, при этом меньшее и большее основания конусов обращены друг к другу (см. пат. на полезн. модель №190475 от 02.07.19 Бюл. №19).
Недостатком этого теплообменника является большое гидравлическое сопротивление проточной части аппарата, сложность в обслуживании и ремонте, не обеспечивается необходимая расчетная и практическая эффективность.
Задачей полезной модели является снижение металлоемкости аппарата, гидравлического сопротивления его проточной части и повышение эффективности процесса теплообмена.
Поставленная задача решается тем, что в змеевиковом теплообменнике типа «труба в трубе», выполненном по винтовой спирали, состоящем из двух усеченных конусов, установленных коаксиально один внутри другого, трубы усеченных конусов свальцованы в змеевиковые овальные теплообменные элементы (овалы, эллипсы или овалы Кассини; вид овальных кривых см. https://sapr.ru/article/24228).
На фиг. 1 представлен вид змеевикового теплообменника с овальными теплообменными элементами; на фиг. 2 - сечение А-А трубного пучка аппарата; на фиг. 3 - вариант фланцевых соединений между трубным и межтрубным пространством змеевикового теплообменника, выполненного из теплообменных элементов, свальцованных в форме овальных элементов; на фиг. 4 - фронтальный разрез аппарата фиг. 1.
Змеевиковый теплообменник состоит из внешнего змеевикового аппарата 1, выполненного из труб в виде усеченных конусов, свальцованных в форме овальных кривых, и внутреннего змеевикового теплообменника 2, установленного коаксиально один внутри другого, выполненного также на конус и свальцованного в форме овальных кривых.
При этом (согласно прототипа) большее основание внутреннего змеевикового теплообменника 2 является продолжением меньшего основания змеевикового теплообменника 1. Кроме того, меньшее основание теплообменника 2 обращено в сторону большего основания теплообменника 1, то есть друг к другу.
Внутри внешней трубы 3, свальцованной в форме овальной кривой, змеевиковых теплообменников 1,2 смонтированы пучки труб 4, каждая труба которого свальцована в форме овальной кривой, образуя трубное пространство 5, а между внутренней стенкой трубы 3 и пучком труб 4 сформировано межтрубное пространство 6.
Внешняя труба 3, свальцованная в форме овальной кривой большего основания внутреннего змеевикового теплообменника, соединена с внешней трубой 3, свальцованной в форме овальной кривой меньшего основания змеевикового теплообменника 1, с помощью калача 7.
Аппарат работает следующим образом.
После подачи холодного теплоносителя в трубное пространство 5 пучка труб 4, свальцованных в форме овальных кривых теплообменников 1, 2, в противоток в межтрубное пространство 6 внешней трубы 3, выполненной также из трубы, свальцованной в форме овальной кривой, подается горячий теплоноситель.
Пройдя проточную часть трубчатого пространства 5 пучка труб 4, холодный теплоноситель нагревается до заданной температуры и через штуцер в качестве нагретого теплоносителя выводится из аппарата.
Горячий теплоноситель (пар), пройдя межтрубное пространство 6 внешней трубы 3 в качестве обработанного горячего теплоносителя (конденсата), также через штуцер выводится из теплообменника типа «труба трубе».
Процесс теплообмена в трубах, свальцованных в форме овальных кривых, согласно эксперименту, в 1,3-15 раза выше, чем в прототипе, и в 2,5 раза выше, чем в гладких прямых трубах.
Интенсивность теплообмена в предлагаемом аппарате обуславливается, в том числе, и геометрией теплообменных труб 4, свальцованных в форме овальных кривых. Так как, расстояние от большой оси эллипса до стенок трубы (в радиальном направлении от малой оси) значительно меньше чем, от центра окружности (в прототипе) центробежная сила, действующая на движущуюся среду в проточной части труб 4, соответственно выше, что вызывает активное перемешивание холодных и горячих слоев теплоносителя в радиальном сечении трубы 4. Кроме того, по мере движения жидкости по овальной орбите большой оси (по ее краям) снижается величина центробежной силы (растет радиус). Вследствие этого вихри, возникающие на малой оси овальной орбиты, перемещаются в область меньшего давления, по краям овальной орбиты, интенсивно перемешиваются с холодной частью теплоносителя, что способствует быстрому нагреву жидкости вдоль всей проточной части змеевикового теплообменника.
Следует отметить, что предлагаемые змеевиковые теплообменники, выполненные с теплообменными элементами в форме овальных кривых, имеют длину проточной части на 10-12% короче круглых змеевиковых теплообменных элементов (в прототипе).
При этом гидравлическое сопротивление каждой из труб 4, согласно закону Дарси, по сравнению с круглыми трубами прототипа, также снижается, что является важным обстоятельством при создании и проектировании аппаратов с низкой металлоемкостью и обладающих эффектом, опережающим эффективность теплообмена по сравнению с гидравлическим сопротивлением. Это отвечает современным требованиям энергосбережения при разработке и эксплуатации вновь создаваемого теплообменного оборудования.
Claims (1)
- Змеевиковый теплообменник типа «труба в трубе», выполненный по винтовой спирали, состоящий из двух усеченных конусов, установленных коаксиально один внутри другого, отличающийся тем, что трубы усеченных конусов свальцованы в змеевиковые овальные теплообменные элементы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020125350U RU201909U1 (ru) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020125350U RU201909U1 (ru) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU201909U1 true RU201909U1 (ru) | 2021-01-21 |
Family
ID=74212674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020125350U RU201909U1 (ru) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU201909U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU207810U1 (ru) * | 2021-04-29 | 2021-11-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4557323A (en) * | 1983-08-04 | 1985-12-10 | Electro-Magic, Inc. | Heat exchanger and method of making same |
JP3176771U (ja) * | 2012-04-20 | 2012-07-05 | 有限会社信和電設 | 排熱回収システム用の伝熱管及び排熱回収システム |
RU133596U1 (ru) * | 2013-03-22 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) | Змеевиковый теплообменник |
RU155676U1 (ru) * | 2015-02-12 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Змеевиковый теплообменник |
RU190475U1 (ru) * | 2019-01-09 | 2019-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" |
-
2020
- 2020-07-23 RU RU2020125350U patent/RU201909U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4557323A (en) * | 1983-08-04 | 1985-12-10 | Electro-Magic, Inc. | Heat exchanger and method of making same |
JP3176771U (ja) * | 2012-04-20 | 2012-07-05 | 有限会社信和電設 | 排熱回収システム用の伝熱管及び排熱回収システム |
RU133596U1 (ru) * | 2013-03-22 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) | Змеевиковый теплообменник |
RU155676U1 (ru) * | 2015-02-12 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Змеевиковый теплообменник |
RU190475U1 (ru) * | 2019-01-09 | 2019-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU207810U1 (ru) * | 2021-04-29 | 2021-11-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101846464B (zh) | 用于制热和/或卫生用热水、尤其是冷凝应用的螺旋换热器 | |
RU201909U1 (ru) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" | |
CN105258533B (zh) | 具有分形结构的管壳式换热器 | |
RU155676U1 (ru) | Змеевиковый теплообменник | |
CN103424012A (zh) | 一种沉浸式环管换热器 | |
TWI672471B (zh) | 熱交換裝置 | |
CN207214870U (zh) | 管壳式油水换热器 | |
CN108072287A (zh) | 一种换热器 | |
CN107990761A (zh) | 一种整圆形孔板支撑轴向凹槽换热管的管壳式换热器 | |
CN208671739U (zh) | 一种带翅片的组合节能换热管 | |
RU2386096C2 (ru) | Сотовый теплообменник с закруткой потока | |
RU190475U1 (ru) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" | |
CN106288928B (zh) | 一种换热器用螺旋折流板 | |
RU187878U1 (ru) | Модульный змеевиковый теплообменник | |
CN2395240Y (zh) | 翅片式换热器 | |
RU2725738C1 (ru) | Трубный пучок конденсатора пара | |
CN202928405U (zh) | 一种用于非牛顿流体的换热器 | |
RU2563946C1 (ru) | Теплообменник | |
CN202339123U (zh) | 一种焊接连续螺旋曲面折流板换热器 | |
KR101321989B1 (ko) | 나선형 유동로-이중관 교차형 핀 열교환기 | |
RU166031U1 (ru) | Теплообменник теплового насоса | |
CN207456253U (zh) | 油水换热系统 | |
RU2502930C2 (ru) | Струйный теплообменник типа труба в трубе | |
RU221693U1 (ru) | Теплообменный аппарат с двойными теплообменными трубами | |
CN206037815U (zh) | 一种换热器用螺旋折流板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210216 |