RU2465530C2 - Кожухомультитеплотрубный теплообменник - Google Patents
Кожухомультитеплотрубный теплообменник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465530C2 RU2465530C2 RU2010125713/06A RU2010125713A RU2465530C2 RU 2465530 C2 RU2465530 C2 RU 2465530C2 RU 2010125713/06 A RU2010125713/06 A RU 2010125713/06A RU 2010125713 A RU2010125713 A RU 2010125713A RU 2465530 C2 RU2465530 C2 RU 2465530C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- evaporation
- heat exchanger
- condensation
- wicks
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для проведения процессов теплообмена, в частности, для утилизации низкопотенциальной тепловой энергии. В кожухомультитеплотрубном теплообменнике, который содержит корпус, внутри которого расположены камеры охлаждения и нагрева, снабженные патрубками входа и выхода горячего и холодного теплоносителей, с размещенными в нем в шахматном порядке тепловыми трубами, зонами испарения, транспорта (фитиля) и конденсации камеры охлаждения и нагрева отделены друг от друга перегородкой, через отверстия в которой пропущены тепловые трубы, каждая из которых снабжена подъемными фитилями и решеткой, покрывающей внутренние боковую и торцевую поверхности тепловых труб и выполненной из полос капиллярного материала, образующих ячейки, причем подъемные фитили, проходящие через центры тепловых труб, соприкасаясь с их торцевыми поверхностями, не касаются их внутренней боковой поверхности, и каждая тепловая труба разделена снаружи перегородкой на зону испарения, находящуюся в камере охлаждения, и зону конденсации, находящуюся в камере нагрева. Технический результат - повышение эффективности и надежности теплообменника. 4 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для проведения процессов теплообмена, в частности, для утилизации низкопотенциальной тепловой энергии.
Известен теплообменник, содержащий корпус, разделенный на полости (камеры охлаждения и нагрева) горячего и холодного газов (горячей и холодной среды), в которых происходит охлаждение горячего и нагрев холодного газов, плоским диском на вращающемся валу с размещенными на нем параллельно валу тепловыми трубами, состоящими из корпуса с расположенными в нем зонами испарения, транспорта (капиллярного материала-фитиля) и конденсации, частично заполненными рабочей жидкостью [А.с. СССР №1673824, Мкл. F28D 15/02, 1989].
Основным недостатком известного теплообменника является необходимость подвода механической энергии для вращения вала, что снижает его эффективность и надежность.
Более близким к предлагаемому изобретению является мультитеплотрубный теплообменник, который содержит корпус, внутри которого расположены камера охлаждения, снабженная патрубками входа и выхода горячей среды, зона испарения которой состоит из испарительных гильз, размещенных в шахматном порядке, с внутренней поверхностью покрытой полосами капиллярного материала (фитиля), образующими между собой канавки, коллекторная камера со слоем фитиля, соединенная через отверстия с открытыми торцами испарительных гильз и полосами фитиля камеры охлаждения соответственно, камера нагрева, снабженная патрубками входа и выхода холодной среды, в которой зона конденсации состоит из конденсационных гильз, также размещенных в шахматном порядке со смещением своих осей относительно осей испарительных гильз, крышки которых соединены с фитилем коллекторной камеры подъемными фитилями, проходящими через центр конденсационных гильз, не касаясь поверхности их внутренних стенок, соединенных с отверстиями в крышке коллекторной камеры, причем зона транспорта состоит из соприкасающихся между собой полос в испарительных гильзах камеры охлаждения, массива в коллекторной камере и подъемных в конденсационных гильзах камеры нагрева фитилей [Патент РФ №2367872, Мкл. F28D 15/00, 2009].
Основными недостатками известного мультитеплотрубного теплообменника являются сложность и громоздкость его конструкции, обусловленная наличием промежуточной коллекторной камеры и разделением тепловых труб на два элемента: испарительные гильзы и конденсационные гильзы, а также недостаточное предохранение от опасности образования паровой пленки на внутренней поверхности испарительных и конденсационных гильз, что снижает его эффективность и надежность.
Техническим результатом предлагаемого кожухомультитеплотрубного теплообменника является повышение эффективности и надежности.
Технический результат достигается в кожухомультитеплотрубном теплообменнике, который содержит корпус, внутри которого расположены камеры охлаждения и нагрева, снабженные патрубками входа и выхода горячего и холодного теплоносителей соответственно, отделенные друг от друга перегородкой, через отверстия в которой пропущены тепловые трубы, размещенные в шахматном порядке, каждая из которых снабжена подъемными фитилями, проходящими через их центры, соприкасаясь с их торцами и не касаясь поверхности внутренних боковых стенок, соединенных в торцах с решеткой, выполненной из полос капиллярного материала, образующих ячейки, которая покрывает внутренние боковую и торцевую поверхности тепловых труб, причем каждая из них делится снаружи перегородкой на зону испарения, находящуюся в камере охлаждения, и зону конденсации, находящуюся в камере нагрева.
На фиг.1 приведен общий вид, фиг.2 - разрез, фиг.3, 4 - узел предлагаемого кожухомультитеплотрубного теплообменника (КМТТТО).
КМТТТО состоит из корпуса 1, внутри которого расположены камера охлаждения 2, снабженная патрубками входа и выхода горячего теплоносителя 3 и 4 соответственно, и камера нагрева 5, снабженная патрубками входа и выхода холодного теплоносителя 6 и 7 соответственно, отделенные друг от друга перегородкой 8, через отверстия в которой пропущены тепловые трубы 9, размещенные в шахматном порядке, каждая из которых снабжена подъемными фитилями 10, проходящими через их центры, соприкасаясь с их торцами и не касаясь поверхности внутренних боковых стенок, соединенных в торцах с решеткой 11, выполненной из полос капиллярного материала, образующих ячейки 12, которая покрывает внутренние боковую и торцевую поверхности тепловых труб, причем каждая из них делится снаружи перегородкой 8 на зону испарения 13, находящуюся в камере охлаждения 2, и зону конденсации 14, находящуюся в камере нагрева 5.
Предлагаемый КМТТТО работает следующим образом. Предварительно, перед началом работы из камер 2, 5 удаляют воздух и закачивают рабочую жидкость, которую выбирают в зависимости от температурного потенциала холодного и горячего теплоносителя до полного насыщения фитилей 10 и капиллярного материала решеток 11 (штуцера для удаления воздуха и подачи рабочей жидкости на фиг.1-4 не показаны), в количестве, достаточном для заполнения объема их пор и пара в паровом пространстве. После этого в камеру охлаждения 2 КМТТТО через патрубок 3 подают горячий теплоноситель (жидкость или газ), а в камеру нагрева 5 через патрубок 6 - холодный теплоноситель (жидкость или газ). Непрерывная циркуляция холодного и горячего теплоносителей обеспечивает интенсивный теплообмен рабочего тела (пара и жидкости) в камерах нагрева и охлаждения 10 и 2 с этими теплоносителями за счет создания в камерах 2 и 5 турбулентных потоков. При нагреве испарительных зон 13 тепловых труб 9, размещенных в камере охлаждения 2, происходит испарение рабочей жидкости, находящейся в капиллярном материале решетки 11 и подъемных фитилях 10, которые транспортируют рабочую жидкость в зону испарения 13, предотвращают образование паровой пленки на внутренней поверхности испарительной зоны тепловых труб 9 и таким образом интенсифицируют процесс испарения. Процесс испарения протекает на внутренней поверхности испарительных зон 13 в ячейках 12, в результате чего образуется пар. Полученный пар по паровому пространству попадает в конденсационные зоны 14 тепловых труб 9, размещенные в камере нагрева 5, где конденсируется на их внутренней поверхности в ячейках 12, образовавшийся конденсат под действием капиллярных сил и сил тяжести поступает на их дно, поглощается подъемными фитилями 10, соединенными с решеткой 11, и подается в испарительную зону 13, после чего цикл повторяется. При этом процесс теплообмена с горячим и холодным теплоносителями протекает со скоростью, многократно превышающей скорость аналогичного процесса в обычных теплообменниках, обусловленной высокими значениями коэффициента теплопередачи в процессах испарения и конденсации, а покрытие решеткой из полос капиллярного материала боковых поверхностей и торцов тепловых труб по сравнению с покрытием их просто полосами пористого материала позволяет уменьшить толщину паровой пленки на теплообменной поверхности, что также интенсифицирует процесс теплопередачи [А.Н.Плановский, П.И.Николаев. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. - М.: Химия, 1987, с.146; В.В.Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. - Минск: Высш. школа, 1988, с.106; Тепловые трубы и теплообменники: от науки к практике. Сборник научн. трудов. М., 1990, с.22].
Таким образом, конструкция предлагаемого КМТТТО и использование решетки из полос капиллярного материала, образующих ячейки на внутренней поверхности тепловых труб, в совокупности с достоинствами известного мультитеплотрубного теплообменника значительно упрощает устройство, повышает эксплуатационные характеристики, что позволяет использовать его в промышленных масштабах и обеспечивает высокую эффективность и надежность, в том числе и при утилизации низкопотенциальной энергии.
Claims (1)
- Кожухомультитеплотрубный теплообменник, включающий корпус, внутри которого расположены камеры охлаждения и нагрева, снабженные патрубками входа и выхода горячего и холодного теплоносителей, с размещенными в нем в шахматном порядке тепловыми трубами, зонами испарения, транспорта (фитиля) и конденсации, отличающийся тем, что камеры охлаждения и нагрева отделены друг от друга перегородкой, через отверстия в которой пропущены тепловые трубы, каждая из которых снабжена подъемными фитилями и решеткой, покрывающей внутренние боковую и торцевую поверхности тепловых труб и выполненной из полос капиллярного материала, образующих ячейки, причем подъемные фитили, проходящие через центры тепловых труб, соприкасаясь с их торцевыми поверхностями, не касаются их внутренней боковой поверхности, и каждая тепловая труба разделена снаружи перегородкой на зону испарения, находящуюся в камере охлаждения, и зону конденсации, находящуюся в камере нагрева.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010125713/06A RU2465530C2 (ru) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | Кожухомультитеплотрубный теплообменник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010125713/06A RU2465530C2 (ru) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | Кожухомультитеплотрубный теплообменник |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010125713A RU2010125713A (ru) | 2011-12-27 |
RU2465530C2 true RU2465530C2 (ru) | 2012-10-27 |
Family
ID=45782315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010125713/06A RU2465530C2 (ru) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | Кожухомультитеплотрубный теплообменник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2465530C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805472C1 (ru) * | 2023-05-10 | 2023-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗ ГУ) | Мультитеплотрубный пластинчатый теплообменник |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1673824A1 (ru) * | 1989-02-07 | 1991-08-30 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Плоска теплова труба |
RU2367872C1 (ru) * | 2008-04-28 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Мультитеплотрубный теплообменник |
CN201374890Y (zh) * | 2008-11-18 | 2009-12-30 | 张平 | 平板式热管及其与多孔介质一体化设计的散热装置 |
-
2010
- 2010-06-23 RU RU2010125713/06A patent/RU2465530C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1673824A1 (ru) * | 1989-02-07 | 1991-08-30 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Плоска теплова труба |
RU2367872C1 (ru) * | 2008-04-28 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Мультитеплотрубный теплообменник |
CN201374890Y (zh) * | 2008-11-18 | 2009-12-30 | 张平 | 平板式热管及其与多孔介质一体化设计的散热装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805472C1 (ru) * | 2023-05-10 | 2023-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗ ГУ) | Мультитеплотрубный пластинчатый теплообменник |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010125713A (ru) | 2011-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4235081A (en) | Compressed air dryer | |
CN107680947A (zh) | 一种相变冷却系统 | |
RU2567922C1 (ru) | Кожухотрубный капиллярный конденсатор | |
RU2465530C2 (ru) | Кожухомультитеплотрубный теплообменник | |
CN105258339A (zh) | 自动除垢式空气能热水器 | |
RU2805472C1 (ru) | Мультитеплотрубный пластинчатый теплообменник | |
KR20090044185A (ko) | 열 교환장치 | |
RU2367872C1 (ru) | Мультитеплотрубный теплообменник | |
CN103185425B (zh) | 壳管式污水-制冷剂相变换热器 | |
CN105180436A (zh) | 防垢空气能热水器 | |
CN206222991U (zh) | 一种翅片热管式换热器 | |
Al-Khalidi et al. | Performance of a greenhouse deslaination condenser: An experimental study | |
KR20150098451A (ko) | 쉘 앤드 튜브 타입 열교환기 | |
RU2563946C1 (ru) | Теплообменник | |
RU2445565C2 (ru) | Мультифитильная теплообменная перегородка | |
CA2857626C (en) | Solar collector with heat exchanger and absorption vacuum tubes | |
RU2376698C1 (ru) | Мультитеплотрубный электростатический генератор | |
RU2489665C1 (ru) | Бесшумная теплотрубная система охлаждения | |
GB2057102A (en) | Method and apparatus for generating vapour | |
RU2352792C1 (ru) | Мультитеплотрубная электростанция | |
CN217383879U (zh) | 降低压损的热交换装置 | |
RU224326U1 (ru) | Пароводяной теплообменник | |
RU2439449C1 (ru) | Мультитеплотрубная пароэжекторная холодильная машина | |
RU2489575C1 (ru) | Паротурбинная гелиотеплотрубная установка | |
SU817469A1 (ru) | Вертикальный теплообменник |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120624 |