RU2504717C2

RU2504717C2 - Теплообменник

Info

Publication number: RU2504717C2
Application number: RU2012107037/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Соколов; Геннадий Васильевич Кулаков
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2014-01-20
Also published as: RU2012107037A

Abstract

Теплообменник для энергетических установок содержит винтообразные элементы из труб с двумя прямыми и двумя скругленными участками на каждом витке. При этом центры труб у прямых участков в поперечном сечении теплообменника располагаются на контуре многоугольника. Винтообразные элементы объединяются, по меньшей мере, в две группы, причем одна группа винтообразных элементов размещается в зазоре между противоположными прямыми участками труб другой группы. Заходность у винтообразных элементов одной группы может отличаться от заходности у винтообразных элементов другой группы. Количество витков у винтообразных элементов одной группы может отличаться от количества витков у винтообразных элементов другой группы. Диаметр трубы у винтообразных элементов одной группы может отличаться от диаметра трубы у винтообразных элементов другой группы. Достигается значительное многообразие компоновочных решений теплообменников. 1 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в широком диапазоне как в стационарных, так и в транспортных энергетических установках.

Известны аналоги теплообменников, содержащие чередующиеся между собой винтообразные элементы из труб с прямыми и со скругленными участками на каждом витке (см. например а.с. СССР №254394; №266570; №278223; №312832).

Известен так же теплообменник, содержащий винтообразные элементы из труб с двумя прямыми и с двумя скругленными участками на каждом витке с расположением на контуре многоугольника центров труб прямых участков у чередующихся смежных винтообразных элементов в поперечном сечении теплообменника (см. заявку на изобретение №2010141930 от 14.10.2010 г.).

Такой теплообменник характеризуется совокупностью признаков, наиболее сходных с совокупностью существенных признаков изобретения и принимаются за прототип.

Недостатком известного теплообменника является незначительный диапазон компоновочных решений из-за отсутствия возможности внедрять одну группу винтообразных элементов в зазор между противоположными прямыми участками труб другой группы винтообразных элементов. При этом в известном теплообменнике невозможно выполнить ни одной группы из винтообразных элементов многозаходной, а также невозможно выполнить различное количество витков у смежных групп винтообразных элементов, а также невозможно выполнить винтообразные элементы с диаметрами труб в одной группе отличающимися от диаметров труб в смежных группах.

С целью устранения указанного недостатка, в теплообменнике, содержащем винтообразные элементы из труб с двумя прямыми и двумя скругленными участками на каждом витке и с расположением на контуре многоугольника центров труб прямых участков у чередующихся смежных винтообразных элементов в поперечном сечении теплообменника, винтообразные элементы в последнем объединяются, по меньшей мере, в две группы. При этом одна группа винтообразных элементов размещается в зазоре между противоположными прямыми участками труб другой группы винтообразных элементов.

По меньшей мере, в одной группе возможно выполнение винтообразных элементов многозаходными.

Количество витков у винтообразных элементов одной группы может отличаться от количества витков у винтообразных элементов другой группы.

Диаметр трубы у винтообразных элементов одной группы может отличаться от диаметра трубы у винтообразных элементов другой группы.

На фиг.1 изображен теплообменник с двумя одинаковыми группами винтообразных элементов.

На фиг.2 - Вид А с фиг.1.

На фиг.3 - Разрез Б-Б с фиг.1.

На фиг.4 изображен одиночный винтообразный элемент с фиг.1.

На фиг.5 - Вид В с фиг.4.

На фиг.6 изображен теплообменник с различной заходностью у винтообразных элементов в группах.

На фиг.7 - Вид Г с фиг.6.

На фиг.8 изображен теплообменник с различным количеством витков и различными диаметрами труб у винтообразных элементов в группах.

На фиг.9 - Вид Д с фиг.8.

Теплообменник состоит из групп винтообразных элементов 1 из труб, содержащих прямые участки 2, скругленные участки 3, центры труб 4 у прямых участков 2 в их поперечном сечении, а так же из контура многоугольника 5, на котором расположены центры труб 4, а также из входных концов труб 6 и выходных концов труб 7.

Одна или несколько теплопередающих сред входят через входные концы труб 6 в винтообразные элементы 1, где проходят по прямым участкам 2 и скругленным участкам 3, после чего выходят через выходные концы труб 7.

Другая теплопередающая среда движется снаружи винтообразных элементов 1 в любом организованном необходимом направлении.

Предлагаемый теплообменник позволяет значительно расширить диапазон компоновочных решений за счет возможности выполнения винтообразных элементов в одном теплообменнике как с одинаковыми, так и с различными геометрическими параметрами, а именно:

- заходность у винтообразных элементов одной группы может отличаться от заходности у винтообразных элементов другой группы;

- количество витков у винтообразных элементов одной группы может отличаться от количества витков у винтообразных элементов другой группы;

- диаметр трубы у винтообразных элементов одной группы может отличаться от диаметра трубы у винтообразных элементов другой группы.

Claims

1. Теплообменник, содержащий винтообразные элементы из труб с двумя прямыми и с двумя скругленными участками на каждом витке, с расположением на контуре многоугольника центров труб прямых участков у чередующихся смежных винтообразных элементов в поперечном сечении теплообменника, отличающийся тем, что винтообразные элементы объединены, по меньшей мере, в две группы, с размещением одной группы винтообразных элементов в зазоре между противоположными прямыми участками труб другой группы винтообразных элементов, при этом диаметры труб у винтообразных элементов одной группы могут отличаться от диаметров труб у винтообразных элементов другой группы.

2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна группа винтообразных элементов выполняется многозаходной.

3. Теплообменник по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что количество витков у винтообразных элементов одной группы отличается от количества витков у винтообразных элементов другой группы.