RU2245501C2

RU2245501C2 - Heat exchanger

Info

Publication number: RU2245501C2
Application number: RU2002134102/06A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Квашенников (RU); Н.А. Квашенников
Original assignee: Квашенников Николай Алексеевич
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2005-01-27
Also published as: WO2004057258A1; AU2003254974A1

Abstract

FIELD: heat exchanging facilities for use in different industries.

SUBSTANCE: invention is designed for use in heat exchanging devices, particularly those with two non-communicating flows of heat carriers with heat exchange through wall. Proposed heat exchanger consists of housing accommodating thin-walled hollow elements with clearances in between, hollow ribs opening into said clearances and passing through inner space of thin-walled hollow elements being made in form of hermetically sealed flat spaces arranged in tandem and interconnected by circular channels, and ribs are made so that in any two adjacent thin-walled hollow elements single rib in one of elements is arranged along axis of heat exchanger, and other element has several ribs arranged over periphery of thin-walled hollow elements.

EFFECT: intensification of heat exchange, reduced overall dimensions and mass of device.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в частности к аппаратам с двумя не сообщающимися потоками теплоносителей, вступающими в теплообмен через стенку, и может быть использовано в различных областях техники.The invention relates to heat exchangers, in particular to devices with two non-communicating coolant flows entering heat exchange through the wall, and can be used in various fields of technology.

Известен теплообменник, относящийся к аппаратам с двумя не сообщающимися потоками теплоносителей, вступающими в теплообмен через стенку, состоящий из корпуса, в котором размещены тонкостенные полые элементы, между которыми имеются зазоры, и элементы оребрения, проходящие через внутреннюю полость тонкостенных полых элементов (а.с. CCCP №1223015, кл. F 28 F 1/04, 1984).A heat exchanger is known that relates to apparatuses with two non-communicating coolant flows entering heat exchange through a wall consisting of a housing in which thin-walled hollow elements are placed, between which there are gaps, and finning elements passing through the internal cavity of thin-walled hollow elements (a.c CCCP No. 1223015, CL F 28 F 1/04, 1984).

Однако это устройство обладает низкой интенсивностью теплообмена при больших габаритах и массе.However, this device has a low heat transfer rate with large dimensions and weight.

Наиболее близким по технической сути является устройство, состоящее из корпуса, в котором размещены тонкостенные полые элементы, между которыми имеются зазоры, и скрывающиеся в эти зазоры элементы оребрения, выполненные полыми, проходящими через внутреннюю полость тонкостенных полых элементов (а.с. СССР №1545069, кл. F 28 F 1/02, 1987).The closest in technical essence is a device consisting of a housing in which thin-walled hollow elements are placed, between which there are gaps, and finning elements hiding in these gaps made hollow, passing through the internal cavity of thin-walled hollow elements (AS USSR No. 1545069 Cl. F 28 F 1/02, 1987).

Однако это устройство, являясь более совершенным, также обладает недостаточной интенсивностью теплообмена, а следовательно, большими габаритами и массой.However, this device, being more perfect, also has insufficient heat exchange intensity, and therefore, large dimensions and mass.

Техническим результатом изобретения является интенсификация теплообмена и уменьшение габаритов и массы устройства.The technical result of the invention is the intensification of heat transfer and the reduction of the dimensions and mass of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве тонкостенные полые элементы выполнены в виде расположенных друг за другом герметичных плоских полостей, соединенных между собой круговыми каналами, а элементы оребрения выполнены так, что в любых двух соседних тонкостенных полых элементах в одном из них единственный элемент оребрения расположен по оси теплообменника, а в другом их несколько и расположены они по периферии тонкостенных полых элементов, при этом входное и выходное отверстия каждого из круговых каналов одного уровня разнесены на максимально возможное расстояние между собой и от оси теплообменника.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device the thin-walled hollow elements are made in the form of sealed flat cavities adjacent to each other, connected by circular channels, and the fins are made so that in any two adjacent thin-walled hollow elements in one of them there is only one element the fins are located along the axis of the heat exchanger, and in several of them there are several and they are located on the periphery of thin-walled hollow elements, while the inlet and outlet openings of each of the circular catch one level spaced at the greatest possible distance from one another and the axis of the heat exchanger.

Изобретение поясняется чертежом, на фиг.1 которого представлен продольный разрез теплообменника, а на фиг.2 - вид сверху.The invention is illustrated in the drawing, in Fig.1 which shows a longitudinal section of a heat exchanger, and in Fig.2 is a top view.

Теплообменник состоит из корпуса 1, в котором размещены тонкостенные полые элементы 2, выполненные в виде герметичных плоских полостей, по которым подается нагреваемый теплоноситель. Через внутреннюю полость тонкостенных элементов 2 проходят выполненные полыми элементы оребрения 3, открывающиеся своими свободными концами в зазоры 4 между тонкостенными полыми элементами 2. Тонкостенные полые элементы 2 расположены друг за другом и соединены между собой круговыми каналами 5 таким образом, что образуется единый путь подачи нагреваемого агента от входа в теплообменник до выхода из него.The heat exchanger consists of a housing 1, in which thin-walled hollow elements 2 are placed, made in the form of sealed flat cavities, through which a heated coolant is supplied. Through the internal cavity of the thin-walled elements 2, hollow finned elements 3 pass, opening with their free ends into the gaps 4 between the thin-walled hollow elements 2. The thin-walled hollow elements 2 are arranged one after another and are interconnected by circular channels 5 in such a way that a uniform supply path of the heated agent from the entrance to the heat exchanger to the exit from it.

Для того чтобы повысить турбулентность нагревающего потока и, следовательно, интенсифицировать теплоотдачу, элементы оребрения 3 выполнены так, что в любых двух соседних тонкостенных полых элементах 2 в одном из них единственный элемент оребрения 3 расположен по оси теплообменника, а в другом их несколько и расположены они по периферии тонкостенных полых элементов 2. Для этих же целей края элементов оребрения 3, расположенных в двух соседних уровнях, обращенные друг к другу, имеют перекрытие по длине элементов вдоль оси теплообменника.In order to increase the turbulence of the heating flow and, therefore, to intensify heat transfer, the fins 3 are made so that in any two adjacent thin-walled hollow elements 2, in one of them the only fins 3 are located along the axis of the heat exchanger, and in the other there are several along the periphery of thin-walled hollow elements 2. For the same purposes, the edges of the fins 3 located in two adjacent levels facing each other have an overlap along the length of the elements along the axis of the heat exchanger.

Для исключения образования застойных зон входное и выходное отверстия каждого из круговых каналов 5 одного уровня могут быть разнесены на максимально возможное расстояние между собой и от оси теплообменника.To avoid the formation of stagnant zones, the inlet and outlet of each of the circular channels 5 of the same level can be spaced as far as possible between themselves and from the axis of the heat exchanger.

Нагреваемый теплоноситель, как правило жидкость, для увеличения интенсивности теплообмена может прокачиваться по системе обогрева насосом, а сами элементы оребрения 3 иметь другую известную форму или направление, несовпадающее с осью теплообменника.A heated heat carrier, usually a liquid, can be pumped through the heating system by a pump to increase the heat transfer rate, and the fins 3 themselves have another known shape or direction that does not coincide with the axis of the heat exchanger.

Теплообменник работает следующим образом Поток нагревающего теплоносителя подается в корпус 1 теплообменника и, проходя внутри элементов 3 и по круговым каналам 5, нагревает обе плоскости тонкостенных полых элементов 2, которые в свою очередь передают тепло нагреваемому теплоносителю.The heat exchanger operates as follows. The flow of the heating coolant is supplied to the housing 1 of the heat exchanger and, passing inside the elements 3 and through the circular channels 5, heats both planes of the thin-walled hollow elements 2, which in turn transfer heat to the heated coolant.

Предлагаемое изобретение позволяет существенно повысить интенсивность теплообмена и уменьшить габариты и массу теплообменника.The present invention allows to significantly increase the intensity of heat transfer and reduce the size and weight of the heat exchanger.

Claims

1. A heat exchanger consisting of a housing in which thin-walled hollow elements are placed, between which there are gaps, finning elements opening into these gaps made hollow, passing through the internal cavity of thin-walled hollow elements, characterized in that the thin-walled hollow elements are made in the form of spaced each other one after the other, of sealed flat cavities interconnected by circular channels, and the fins are made so that in any two adjacent thin-walled hollow elements in one of them there is only th fin element is positioned on the axis of the heat exchanger, and in another there are several and they are located along the periphery of the thin-walled hollow members.

2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet of each of the circular channels of the same level are spaced as far as possible between themselves and from the axis of the heat exchanger.