Claims (17)
1. Змеевиковый теплообменник (1), содержащий ориентированную вдоль продольной оси (L) в осевом направлении (a) центральную трубу (21) и трубный пучок (2), который содержит множество труб (20) для прокачки первой текучей среды, причем трубы (20) навиты в множество витков (23) вокруг центральной трубы (21), и при этом трубы (20) в радиальном направлении (r), перпендикулярном осевому направлению (a), расположены во множество слоев (22) труб,1. A coiled heat exchanger (1) containing a central pipe (21) oriented along the longitudinal axis (L) in the axial direction (a) and a tube bundle (2), which contains a plurality of pipes (20) for pumping the first fluid, and the pipes ( 20) are wound in a plurality of turns (23) around the central pipe (21), while the pipes (20) in the radial direction (r) perpendicular to the axial direction (a) are arranged in a plurality of layers (22) of pipes,
отличающийся тем,different in that
что смежные витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб имеют в осевом направлении (a) разные осевые расстояния (T), причем осевые расстояния (T) смежных витков (23) упомянутого слоя (22) труб монотонно возрастают на по меньшей мере одном участке трубного пучка (2) в осевом направлении (a),that adjacent turns (23) of at least one layer (22) of pipes have in the axial direction (a) different axial distances (T), and the axial distances (T) of adjacent turns (23) of said layer (22) of pipes increase monotonically by at least one section of the tube bundle (2) in the axial direction (a),
и/илиand/or
что некоторые смежные в радиальном направлении (r) слои (22) труб в поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси (L), находятся на разных радиальных расстояниях (D) друг от друга, причем радиальные расстояния (D) между смежными слоями (22) труб на по меньшей мере одном участке трубного пучка (2) монотонно возрастают в радиальном направлении (r).that some adjacent in the radial direction (r) layers (22) of pipes in a transverse plane perpendicular to the longitudinal axis (L) are at different radial distances (D) from each other, and the radial distances (D) between adjacent layers (22) of pipes on at least one section of the tube bundle (2) monotonically increase in the radial direction (r).
2. Змеевиковый теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб находятся в радиальном направлении (r) на разных радиальных расстояниях (D) от продольной оси (L).2. Coil heat exchanger according to claim 1, characterized in that the coils (23) of at least one layer (22) of pipes are located in the radial direction (r) at different radial distances (D) from the longitudinal axis (L).
3. Змеевиковый теплообменник по п. 2, отличающийся тем, что измеряемые от продольной оси (L) радиальные расстояния (D) витков (23) упомянутого слоя (22) труб монотонно возрастают на по меньшей мере одном участке трубного пучка (2) в осевом направлении (a).3. A coiled heat exchanger according to claim 2, characterized in that the radial distances (D) of the coils (23) of said pipe layer (22) measured from the longitudinal axis (L) increase monotonically in at least one section of the tube bundle (2) in the axial direction (a).
4. Змеевиковый теплообменник (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что трубный пучок (2) содержит первый участок (31) и второй участок (32), смежный в осевом направлении (a) с первым участком (31), причем смежные витки (23) упомянутого слоя (22) труб имеют на первом участке (31) осевое расстояние (T), которое отличается от осевого расстояния (T) смежных витков (23) упомянутого слоя (22) труб на втором участке (32).4. A coiled heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the tube bundle (2) comprises a first section (31) and a second section (32) axially adjacent (a) to the first section (31), wherein adjacent turns (23) of said layer (22) of pipes have an axial distance (T) in the first section (31), which differs from the axial distance (T) of adjacent turns (23) of said layer (22) of pipes in the second section (32).
5. Змеевиковый теплообменник (1) по п. 4, отличающийся тем, что упомянутый слой (22) труб имеет на первом участке (31) первое число (n1) витков (23), ориентированную в осевом направлении (a) первую высоту (h1) и первую плотность (p1) упаковки, причем первая плотность (p1) упаковки равна отношению (n1/h1) первого числа (n1) к первой высоте (h1), и при этом упомянутый слой (22) труб имеет на втором участке (32) второе число (n2) витков (23), ориентированную в осевом направлении (a) вторую высоту (h2) и вторую плотность (p2) упаковки, причем вторая плотность (p2) упаковки равна отношению (n2/h2) второго числа (n2) ко второй высоте (h2), и при этом первая плотность (p1) упаковки отличается от второй плотности (p2) упаковки.5. Coil heat exchanger (1) according to claim 4, characterized in that said layer (22) of pipes has in the first section (31) the first number (n1) of turns (23) oriented in the axial direction (a) of the first height (h1 ) and the first packing density (p1), wherein the first packing density (p1) is equal to the ratio (n1/h1) of the first number (n1) to the first height (h1), and the said layer (22) of pipes has on the second section (32 ) the second number (n2) of turns (23), axially oriented (a) the second height (h2) and the second packing density (p2), the second packing density (p2) being equal to the ratio (n2/h2) of the second number (n2) to the second height (h2), while the first packing density (p1) differs from the second packing density (p2).
6. Змеевиковый теплообменник (1) по п. 4 или 5, отличающийся тем, что первый участок (31) образован средним участком (35) трубного пучка (2), причем второй участок (32) образован конечным участком (36) трубного пучка (2).6. Coil heat exchanger (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the first section (31) is formed by the middle section (35) of the tube bundle (2), and the second section (32) is formed by the end section (36) of the tube bundle ( 2).
7. Змеевиковый теплообменник (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что трубный пучок (2) содержит внутреннюю зону (41) и внешнюю зону (42), охватывающую внутреннюю зону (41) в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной продольной оси (L), причем смежные в радиальном направлении (r) слои (22) труб внутренней зоны (41) отстоят друг от друга в плоскости поперечного сечения на радиальные расстояния (D), которые отличаются от радиальных расстояний (D) в плоскости поперечного сечения между смежными в радиальном направлении (r) слоями (22) труб внешней зоны (42).7. Coil heat exchanger (1) according to any of the preceding claims, characterized in that the tube bundle (2) contains an inner zone (41) and an outer zone (42) enclosing the inner zone (41) in a cross-sectional plane perpendicular to the longitudinal axis ( L), wherein the layers (22) of pipes of the inner zone (41) adjacent in the radial direction (r) are separated from each other in the cross-sectional plane by radial distances (D), which differ from the radial distances (D) in the cross-sectional plane between adjacent in the radial direction (r) by layers (22) of pipes of the outer zone (42).
8. Змеевиковый теплообменник (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что теплообменник (1) содержит множество ориентированных в осевом направлении (a) ребер (6), причем каждое из ребер (6) в радиальном направлении (r) задает расстояние между двумя соответствующими смежными слоями (22) труб, причем ребра (6) в радиальном направлении (r) имеют разную толщину (d).8. Coil heat exchanger (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger (1) contains a plurality of axially oriented (a) ribs (6), each of the ribs (6) in the radial direction (r) defining a distance between two respective adjacent layers (22) of pipes, the ribs (6) in the radial direction (r) having different thicknesses (d).
9. Змеевиковый теплообменник (1) по п. 8, отличающийся тем, что толщина (d) по меньшей мере одного из ребер (6) варьируется вдоль осевого направления (r).9. Coil heat exchanger (1) according to claim 8, characterized in that the thickness (d) of at least one of the fins (6) varies along the axial direction (r).
10. Способ изготовления змеевикового теплообменника (1), в частности по одному из пп. 1-9, в котором трубы (20) навивают вокруг центральной трубы (21) так, что смежные витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб находятся в осевом направлении (a) на разных осевых расстояниях (T) и/или некоторые смежные в радиальном направлении (r) слои (22) труб имеют между собой разные радиальные расстояния (D) в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной продольной оси (L).10. A method of manufacturing a coil heat exchanger (1), in particular according to one of paragraphs. 1-9, in which pipes (20) are wound around the central pipe (21) so that adjacent turns (23) of at least one layer (22) of pipes are in the axial direction (a) at different axial distances (T) and/ or some layers (22) of pipes adjacent in the radial direction (r) have different radial distances (D) between them in a cross-sectional plane perpendicular to the longitudinal axis (L).
11. Способ теплообмена между первой текучей средой и второй текучей средой в змеевиковом теплообменнике (1) по одному из пп. 1-9, в котором первая текучая среда протекает в трубах (20) трубного пучка (2), и при этом во внутреннее пространство (M) кожуха, где расположен трубный пучок (2) теплообменника (1), подают вторую текучую среду, в результате чего между первой текучей средой и второй текучей средой происходит теплообмен.11. The method of heat exchange between the first fluid and the second fluid in the coil heat exchanger (1) according to one of paragraphs. 1-9, in which the first fluid flows in the pipes (20) of the tube bundle (2), and at the same time, the second fluid is supplied to the inner space (M) of the casing, where the tube bundle (2) of the heat exchanger (1) is located, in whereby heat exchange occurs between the first fluid and the second fluid.
12. Способ теплообмена по п. 11, в котором на первом участке (31) трубного пучка (2), где турбулентные завихрения или потеря напора направляемой во внутреннем пространстве (M) кожуха второй текучей среды влияют на теплообмен между первой текучей средой и второй текучей средой, смежные витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб находятся на осевом расстоянии (T), которое отличается от осевого расстояния (T) смежных витков (23) соответствующего слоя (22) труб на примыкающем в осевом направлении (a) к первому участку (31) втором участке (32) трубного пучка (2), причем на втором участке (32) турбулентные завихрения или потеря напора второй текучей среды меньше влияют на теплообмен между первой текучей средой и второй текучей средой, причем, в частности, осевое расстояние (T) смежных витков (23) упомянутого слоя (22) труб на первом участке (31) трубного пучка (2) меньше осевого расстояния (T) смежных витков (23) упомянутого слоя (22) труб на втором участке (32) трубного пучка (2).12. The method of heat exchange according to claim 11, in which in the first section (31) of the tube bundle (2), where turbulent eddies or pressure loss directed in the inner space (M) of the shell of the second fluid affect the heat exchange between the first fluid and the second fluid medium, adjacent turns (23) of at least one layer (22) of pipes are located at an axial distance (T), which differs from the axial distance (T) of adjacent turns (23) of the corresponding layer (22) of pipes in the adjacent axial direction (a ) to the first section (31) of the second section (32) of the tube bundle (2), and in the second section (32) turbulent eddies or pressure loss of the second fluid have less effect on the heat exchange between the first fluid and the second fluid, moreover, in particular , the axial distance (T) of adjacent turns (23) of said layer (22) of pipes in the first section (31) of the tube bundle (2) is less than the axial distance (T) of adjacent turns (23) of said layer (22) of pipes in the second section (32 ) tube bundle (2).
13. Способ теплообмена по п. 11 или 12, в котором на первом участке (31) трубного пучка (2), где турбулентные завихрения или потеря напора направляемой во внутреннем пространстве (M) кожуха второй текучей среды влияют на теплообмен между первой текучей средой и второй текучей средой, витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб находятся на радиальном расстоянии (D) от продольной оси (L), которое отличается от радиального расстояния (D) витков (23) соответствующего слоя (22) труб от продольной оси (L) на примыкающем в осевом направлении (a) к первому участку (31) втором участке (32) трубного пучка (2), причем на втором участке (32) турбулентные завихрения или потеря напора второй текучей среды меньше влияют на теплообмен между первой текучей средой и второй текучей средой, причем, в частности, измеряемое от продольной оси (L) радиальное расстояние (D) витков (23) упомянутого слоя (22) труб на первом участке (31) трубного пучка (2) меньше измеряемого от продольной оси (L) радиального расстояния (D) витков (23) упомянутого слоя (22) труб на втором участке (32) трубного пучка (2).13. The method of heat exchange according to claim 11 or 12, in which in the first section (31) of the tube bundle (2), where turbulent eddies or pressure loss directed in the inner space (M) of the second fluid casing affect the heat exchange between the first fluid and the second fluid medium, the turns (23) of at least one layer (22) of pipes are at a radial distance (D) from the longitudinal axis (L), which differs from the radial distance (D) of the turns (23) of the corresponding layer (22) of pipes from longitudinal axis (L) on the second section (32) of the tube bundle (2) adjacent in the axial direction (a) to the first section (31), and in the second section (32) turbulent eddies or pressure loss of the second fluid have less effect on the heat exchange between the first fluid medium and the second fluid medium, and, in particular, the radial distance (D) measured from the longitudinal axis (L) of the turns (23) of the said layer (22) of pipes in the first section (31) of the tube bundle (2) is less than that measured from the longitudinal axis (L) radial about the distance (D) of the turns (23) of the said layer (22) of pipes in the second section (32) of the tube bundle (2).