RU2299380C1 - Device for cooling or heating gas - Google Patents

Device for cooling or heating gas Download PDF

Info

Publication number
RU2299380C1
RU2299380C1 RU2005135520/06A RU2005135520A RU2299380C1 RU 2299380 C1 RU2299380 C1 RU 2299380C1 RU 2005135520/06 A RU2005135520/06 A RU 2005135520/06A RU 2005135520 A RU2005135520 A RU 2005135520A RU 2299380 C1 RU2299380 C1 RU 2299380C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
housing
working medium
channels
accumulating
Prior art date
Application number
RU2005135520/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Кулешов (RU)
Александр Александрович Кулешов
Денис Александрович Кривопусков (RU)
Денис Александрович Кривопусков
Вадим Александрович Орлов (RU)
Вадим Александрович Орлов
Владимир Павлович Сурин (RU)
Владимир Павлович Сурин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" filed Critical Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority to RU2005135520/06A priority Critical patent/RU2299380C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2299380C1 publication Critical patent/RU2299380C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: storage heaters.
SUBSTANCE: device comprises heat insulated housing and bottom and top lids provided with inlet and outlet branch pipes and forming a tank that receives inner hollow cylinder that is mounted coaxially with respect to the housing. The sides of the cylinder are provided with a number of radially oriented tangential passages for flowing fluid. The ring space between the cylinder and housing is filled with a heat-accumulating agent. The central part of the inner cylinder is made of a chamber where the fluid is collected and mixed upstream of the storage outlet. The screw passages that are connected with the ring space are provided in the inner side of the housing for flowing fluid.
EFFECT: enhanced efficiency.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области теплообменной техники и может найти применение при создании теплообменных аппаратов (ТА) для охлаждения или нагрева газообразных сред при их периодическом однонаправленном течении, а также в качестве аккумуляторов холода или тепла.The invention relates to the field of heat transfer technology and can be used to create heat exchangers (TA) for cooling or heating gaseous media during their periodic unidirectional flow, as well as batteries for cold or heat.

Известен регенеративный теплообменник, содержащий футерованный слоем теплоизолирующего материала вертикально расположенный резервуар, входной и выходной патрубки, между которыми размещено теплоаккумулирующее вещество в виде гранул различного диаметра. Теплообмен в аппарате происходит при осевом (вертикальном) прохождении теплоносителя от входного патрубка к выходному через пространство между гранулами (заявка Японии №57-15317, 1982 г.).A regenerative heat exchanger is known that contains a vertically located reservoir lined with a layer of heat-insulating material, an inlet and an outlet pipe, between which a heat-accumulating substance in the form of granules of various diameters is placed. Heat transfer in the apparatus occurs with the axial (vertical) passage of the coolant from the inlet to the outlet through the space between the granules (Japanese application No. 57-15317, 1982).

Основным недостатком данного устройства является относительно большое изменение гидравлического сопротивления тракта течения рабочей среды во время работы теплообменного аппарата.The main disadvantage of this device is the relatively large change in the hydraulic resistance of the flow path of the working medium during operation of the heat exchanger.

Задача изобретения - создание теплообменника с гидравлическим трактом, имеющим сопротивление, величина которого меньше изменяется при работе теплообменного аппарата.The objective of the invention is the creation of a heat exchanger with a hydraulic path having a resistance, the value of which changes less during operation of the heat exchanger.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для охлаждения или нагрева газообразных сред, содержащем теплоизолированный резервуар с входным и выходным патрубками, между которыми размещено аккумулирующее вещество в виде гранул различного диаметра, соосно цилиндрическому корпусу установлен внутренний полый цилиндр, в стенках которого выполнено множество радиально расположенных тангенциальных каналов для прохождения рабочей среды, образующий между своей внешней боковой поверхностью и внутренней поверхностью корпуса кольцевое пространство, заполненное аккумулирующим веществом в виде гранул различного диаметра, а центральная, полая, часть цилиндра представляет собой камеру, в которой собирается и перемешивается рабочая среда перед выходом из теплообменника. При этом на внутренней поверхности корпуса выполнены, по типу многозаходной резьбы, винтовые каналы для прохода рабочей среды, а в кольцевом пространстве, в массиве аккумулирующего вещества, перпендикулярно боковой поверхности внутреннего цилиндра установлены кольцевые перфорированные отверстиями перегородки, образующие между собой радиальные каналы для протока рабочей среды.This object is achieved in that in a device for cooling or heating gaseous media containing a thermally insulated tank with inlet and outlet nozzles, between which an accumulating substance in the form of granules of various diameters is placed, an inner hollow cylinder is installed coaxially to the cylindrical body, in the walls of which there are many radially arranged tangential channels for the passage of the working medium, forming between its outer lateral surface and the inner surface of the ring body howling space filled accumulating substance in the form of beads of various diameters, and the central, hollow, part of the cylinder is a chamber in which is collected and mixed working fluid prior to exiting the exchanger. At the same time, on the inner surface of the housing, screw channels for the passage of the working medium are made, according to the type of multi-threading, and in the annular space, in the array of accumulating substance, perpendicular to the holes of the annular perforated holes forming radial channels for flowing the working medium are installed perpendicular to the side of the inner cylinder .

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез теплообменного аппарата, на фиг.2 - разрез А-А (на фиг.1), на фиг.3 - сравнительный график зависимости изменения расчетной величины сопротивления гидравлического тракта ΔР от времени работы τ теплообменного аппарата при различных схемах течения рабочей среды для двух теплообменных аппаратов, имеющих одинаковые тепловые характеристики.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a heat exchanger, Fig. 2 is a section A-A (in Fig. 1), Fig. 3 is a comparative graph of the change in the calculated value of the resistance of the hydraulic tract ΔP from the operating time τ of the heat exchanger with different flow patterns for two heat exchangers having the same thermal characteristics.

Основными составляющими элементами предложенного устройства являются:The main components of the proposed device are:

1 - корпус;1 - housing;

2 - нижняя крышка;2 - bottom cover;

3 - верхняя крышка;3 - top cover;

4 - внутренний цилиндр;4 - inner cylinder;

5 - обтекатель;5 - fairing;

6 - винтовой канал;6 - screw channel;

7 - кольцевое пространство;7 - annular space;

8 - аккумулирующее вещество;8 - accumulating substance;

9 - кольцевая перегородка;9 - an annular partition;

10 - тангенциальное отверстие;10 - tangential hole;

11 - камера;11 - camera;

12 - входной патрубок;12 - inlet pipe;

13 - выходной патрубок.13 - outlet pipe.

Теплообменник состоит из теплоизолированных корпуса 1, нижней и верхней крышек 2, 3, образующих между собой замкнутый резервуар, в котором размещены внутренний полый цилиндр 4 с обтекателем 5. На внутренней поверхности корпуса выполнены, по типу многозаходной резьбы, винтовые каналы 6, соединенные с кольцевым пространством 7. Кольцевое пространство 7 между цилиндром и корпусом заполнено аккумулирующим веществом 8 с кольцевыми перегородками 9, жестко соединенными с внутренним цилиндром и образующими радиальные каналы для протока среды. Верхняя часть цилиндра жестко соединена с верхней крышкой 3, а его нижняя часть имеет возможность перемещаться (скользить) вдоль корпуса при нагреве или охлаждении устройства. В стенках цилиндра выполнены тангенциальные отверстия 10, по которым рабочая среда перетекает в камеру 11, перемешивается и через выходной патрубок 13 выводится из ТА.The heat exchanger consists of heat-insulated casing 1, the lower and upper covers 2, 3, which form a closed reservoir, in which the internal hollow cylinder 4 with a cowl 5 is placed. On the inner surface of the casing, there are screw channels 6 connected to an annular type of thread space 7. The annular space 7 between the cylinder and the housing is filled with an accumulating substance 8 with annular partitions 9, rigidly connected to the inner cylinder and forming radial channels for the flow of the medium. The upper part of the cylinder is rigidly connected to the upper cover 3, and its lower part has the ability to move (slide) along the body when heating or cooling the device. Tangential openings 10 are made in the walls of the cylinder, through which the working medium flows into the chamber 11, mixes, and is discharged from the TA through the outlet pipe 13.

На фмг.3 представлен сравнительный график зависимости изменения расчетной величины сопротивления гидравлического тракта ΔР от времени работы τ ТА. Рассмотрены два теплообменника с одинаковыми техническими характеристиками, массой аккумулирующего вещества и временем работы, но с различными типами гидравлических каналов: осевыми - «а» и радиальными - «б». У теплообменника, имеющего осевые каналы течения рабочей среды, перепад давления изменяется от величины 0,275 кгс/см2 до 0,46 кгс/см2 за время 130 с. У теплообменника с радиальными каналами - от 0,395 кгс/см2 до 0,46 кгс/см2 за то же самое время работы, что говорит о более стабильной работе устройства.On fmg.3 presents a comparative graph of the dependence of the change in the calculated value of the resistance of the hydraulic tract ΔP from the operating time τ TA. Two heat exchangers with the same technical characteristics, the mass of the accumulating substance and the operating time, but with different types of hydraulic channels: axial - “a” and radial - “b”, are considered. In a heat exchanger having axial channels for flowing a working medium, the pressure drop varies from 0.275 kgf / cm 2 to 0.46 kgf / cm 2 over a period of 130 s. A heat exchanger with radial channels has from 0.395 kgf / cm 2 to 0.46 kgf / cm 2 for the same operating time, which indicates a more stable operation of the device.

Теплообменник работает циклами при последовательном и однонаправленном движении рабочих сред.The heat exchanger operates in cycles with sequential and unidirectional movement of the working medium.

В первой половине цикла теплоноситель или охладитель через входной патрубок 12 подается внутрь ТА, направляется обтекателем 5 к винтовым каналам 6 корпуса 1 и по ним поступает в кольцевое пространство 7, заполненное аккумулирующим веществом 8, проходит по радиальным каналам, образованным кольцевыми перегородками 9, по пути нагревая или охлаждая аккумулирующее вещество до заданной температуры. Затем через тангенциальные отверстия 10 во внутреннем цилиндре 4 поступает в камеру 11, где перемешивается и через выпускной патрубок 13 выводится из ТА.In the first half of the cycle, the coolant or cooler through the inlet pipe 12 is fed into the TA, is guided by the fairing 5 to the screw channels 6 of the housing 1 and through them enters the annular space 7 filled with storage substance 8, passes through the radial channels formed by the annular partitions 9, along the path heating or cooling the storage substance to a predetermined temperature. Then, through the tangential holes 10 in the inner cylinder 4, it enters the chamber 11, where it is mixed and discharged from the TA through the outlet pipe 13.

Во второй половине цикла, в той же последовательности, что и в первой половине цикла на вход в устройство подается рабочая среда, которая после контакта с аккумулирующим веществом нагревается или охлаждается до рабочей температуры и подается потребителю.In the second half of the cycle, in the same sequence as in the first half of the cycle, a working medium is supplied to the device inlet, which, after contact with the storage substance, is heated or cooled to the operating temperature and supplied to the consumer.

Claims (3)

1. Устройство для охлаждения или нагрева газообразных сред, содержащее теплоизолированный резервуар с входным и выходным патрубками, между которыми размещено аккумулирующее вещество в виде гранул различного диаметра, отличающееся тем, что соосно цилиндрическому корпусу установлен внутренний полый цилиндр, в стенках которого выполнено множество радиально расположенных тангенциальных каналов для прохождения рабочей среды, образующий между своей внешней боковой поверхностью и внутренней поверхностью корпуса кольцевое пространство, заполненное аккумулирующим веществом в виде гранул различного диаметра, а центральная полая часть цилиндра представляет собой камеру, в которой собирается и перемешивается рабочая среда перед выходом из теплообменника.1. A device for cooling or heating gaseous media containing a thermally insulated tank with inlet and outlet nozzles, between which an accumulating substance is placed in the form of granules of various diameters, characterized in that an internal hollow cylinder is installed coaxially to the cylindrical body, in the walls of which a plurality of radially arranged tangential channels for the passage of the working medium, forming between the outer side surface and the inner surface of the housing an annular space, filled with an accumulating substance in the form of granules of various diameters, and the central hollow part of the cylinder is a chamber in which the working medium is collected and mixed before leaving the heat exchanger. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены по типу многозаходной резьбы винтовые каналы для прохода рабочей среды.2. The device according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the housing are made as multiple threads screw channels for the passage of the working medium. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в кольцевом пространстве в массиве аккумулирующего вещества перпендикулярно боковой поверхности внутреннего цилиндра установлены кольцевые перфорированные отверстиями перегородки, образующие между собой радиальные каналы для протока рабочей среды.3. The device according to claim 1, characterized in that in the annular space in the array of accumulating substances perpendicular to the side surface of the inner cylinder, annular perforated baffles are installed, forming radial channels between them for the flow of the working medium.
RU2005135520/06A 2005-11-15 2005-11-15 Device for cooling or heating gas RU2299380C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135520/06A RU2299380C1 (en) 2005-11-15 2005-11-15 Device for cooling or heating gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135520/06A RU2299380C1 (en) 2005-11-15 2005-11-15 Device for cooling or heating gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2299380C1 true RU2299380C1 (en) 2007-05-20

Family

ID=38164194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005135520/06A RU2299380C1 (en) 2005-11-15 2005-11-15 Device for cooling or heating gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2299380C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174864U1 (en) * 2017-02-28 2017-11-08 Аттила КАЗМЕР MACHINE COLD BATTERY

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174864U1 (en) * 2017-02-28 2017-11-08 Аттила КАЗМЕР MACHINE COLD BATTERY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011942C1 (en) Tubular heat exchanger
RU2486425C1 (en) Heat exchange unit
KR20130047683A (en) Device for compressing and drying gas
JP2010516837A5 (en)
JP2015510575A (en) Especially heat exchangers for vehicles with heat engines
US20070295493A1 (en) Heat Exchanger
TW201000844A (en) Heat exchanger for heating temperature-and residence time-sensitive products
RU2299380C1 (en) Device for cooling or heating gas
RU2372572C2 (en) Heat-exchange apparatus (versions)
RU2075020C1 (en) Apparatus for heat exchange and diffusion processes
RU2462287C1 (en) Desublimator
RU2336112C1 (en) Desublimation device
RU2563946C1 (en) Heat exchanger
RU2567466C1 (en) Heat exchanger
RU46841U1 (en) HEAT EXCHANGER
RU2529608C2 (en) Cryogenic liquid evaporator tract
RU2299390C1 (en) Regenerative heat exchanger
RU2306514C1 (en) Heat exchanger
RU2371243C1 (en) Catalytic reactor
RU2774015C1 (en) Heat exchanger
RU2467780C1 (en) Desublimator
RU2511805C2 (en) Cryogenic liquid heating method
RU2806946C1 (en) Heat and mass transfer device
RU2339423C1 (en) Stationary condenser-evaporator
RU2522154C2 (en) Cooling circuit of heat exchange unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161116