RU2583316C1 - Radial-spiral type heat exchanger (versions) - Google Patents
Radial-spiral type heat exchanger (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583316C1 RU2583316C1 RU2015117843/06A RU2015117843A RU2583316C1 RU 2583316 C1 RU2583316 C1 RU 2583316C1 RU 2015117843/06 A RU2015117843/06 A RU 2015117843/06A RU 2015117843 A RU2015117843 A RU 2015117843A RU 2583316 C1 RU2583316 C1 RU 2583316C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- heat exchange
- exchange elements
- radial
- elements
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/04—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae
Abstract
Description
Изобретение относится к аппаратам для проведения теплообменных процессов и может быть использовано в промышленности, на транспорте, в быту для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому, а также для формирования теплообменной зоны в реакционных, абсорбционных и ректификационных аппаратах при подаче или отводе тепла от технологического потока.The invention relates to apparatus for conducting heat transfer processes and can be used in industry, transport, in everyday life for transferring heat from one coolant to another, as well as for forming a heat transfer zone in reaction, absorption and distillation apparatus when supplying or removing heat from a process stream .
Традиционно процесс теплообмена осуществляют в теплообменниках, в которых передача теплоты от одного теплоносителя к другому осуществляется через стенку из теплопроводящего материала, которая служит поверхностью теплообмена.Traditionally, the heat exchange process is carried out in heat exchangers, in which the transfer of heat from one coolant to another is carried out through a wall of heat-conducting material, which serves as a heat transfer surface.
Известен аппарат для проведения теплообменных и диффузионных процессов, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для ввода и вывода реагента и теплоносителя, блок теплообменных элементов, вертикально установленных внутри корпуса последовательно один за другим с образованием кольцевого ряда вокруг продольной оси корпуса, и каждый из них выполнен полым с двумя изогнутыми противоположными боковыми стенками, кривизна поверхностей которых уменьшается в направлении от продольной оси корпуса к его стенке, причем теплообменные элементы размещены на равных друг от друга расстояниях с образованием между ними наружных спиралеобразных каналов для перемещения потоков реагента, сообщенных с центральным и периферийным кольцеобразными каналами, соединенными с камерами ввода и вывода реагента, сообщенными соответственно с патрубками ввода и вывода реагента, а внутренние полости теплообменных элементов, служащие каналами для перемещения потоков теплоносителя, сообщены с камерами ввода и вывода теплоносителя, соединенными соответственно с патрубками ввода и вывода теплоносителя, аппарат дополнительно снабжен размещенными внутри корпуса распределительным и выпускным коллекторами, каждый из которых образован двумя коаксиально установленными вдоль продольной оси корпуса обечайками, кольцеобразная полость между которыми ограничена в осевом направлении верхней и нижней крышками и сообщена с внутренними полостями теплообменных элементов посредством щелевидных прорезей, выполненных на одних из горизонтально расположенных торцевых стенках теплообменных элементов, и примыкающей к ним одной из крышек соответствующего коллектора, при этом кольцеобразная полость распределительного коллектора служит камерой ввода теплоносителя, а кольцеобразная полость выпускного коллектора является камерой вывода теплоносителя и, кроме того, у каждого теплообменного элемента указанные прорези выполнены в непосредственной близости от его вертикальных стенок, а полость центрального канала для перемещения потоков реагента ограничена вертикальными торцевыми стенками теплообменных элементов, близкорасположенными от продольной оси корпуса, а полость периферийного кольцеобразного канала для перемещения потока реагента заключена между внутренней поверхностью стенки корпуса и удаленными от продольной оси корпуса вертикальными торцевыми стенками теплообменных элементов.A known apparatus for conducting heat exchange and diffusion processes, comprising a cylindrical body with nozzles for input and output of a reagent and a heat carrier, a block of heat exchange elements vertically mounted inside the housing in series with each other with the formation of an annular row around the longitudinal axis of the housing, and each of them is made hollow with two curved opposite side walls, the curvature of the surfaces of which decreases in the direction from the longitudinal axis of the housing to its wall, the heat exchange elements You are placed at equal distances from each other with the formation of external spiral-shaped channels between them for moving reagent streams connected with the central and peripheral annular channels connected to the reagent inlet and outlet chambers, respectively connected with the reagent inlet and outlet pipes, and the internal cavities of the heat-exchange elements serving as channels for moving the coolant flows are in communication with the coolant inlet and outlet chambers connected respectively to the heat inlet and outlet nozzles of the carrier, the apparatus is additionally equipped with distribution and exhaust manifolds located inside the housing, each of which is formed by two shells coaxially mounted along the longitudinal axis of the housing, the annular cavity between which is limited in the axial direction of the upper and lower covers and communicates with the internal cavities of the heat exchange elements by means of slots made on one of the horizontally located end walls of the heat exchange elements, and adjacent to them one of the covers with of the corresponding collector, wherein the annular cavity of the distribution manifold serves as a coolant inlet chamber, and the annular cavity of the exhaust manifold is a coolant outlet chamber and, in addition, for each heat-exchange element, these slots are made in the immediate vicinity of its vertical walls, and the cavity of the central channel for moving flows reagent is limited by the vertical end walls of the heat exchange elements, close to the longitudinal axis of the housing, and the cavity a peripheral annular channel for moving the reagent flow is enclosed between the inner surface of the housing wall and the vertical end walls of the heat exchange elements remote from the longitudinal axis of the housing.
Преимущественное выполнение аппарата, когда распределительный коллектор размещен в камере вывода реагента, а прорези, посредством которых его кольцеобразная полость сообщена с внутренними полостями теплообменных элементов, выполнены в нижних торцевых стенках теплообменных элементов в непосредственной близости от вертикальных торцевых стенок, близрасположенных от продольной оси корпуса и в верхней крышке коллектора, при этом выпускной коллектор размещен в камере ввода реагента, а прорези, посредством которых его кольцеобразная полость сообщена с внутренними полостями теплообменных элементов, выполнены в верхних торцевых стенках теплообменных элементов в непосредственной близости от их вертикальных торцевых стенок, удаленных от продольной оси корпуса, и в нижней крышке коллектора, кроме того, в нижней и верхней крышках распределительного коллектора выполнены центральные отверстия, образующие вместе с полостью его внутренней обечайки сквозной канал, сообщенный с центральным каналом для перемещения потока реагента и с камерой его вывода;A preferred embodiment of the apparatus, when the distribution manifold is placed in the reagent outlet chamber, and the slots by means of which its annular cavity communicates with the internal cavities of the heat exchange elements, are made in the lower end walls of the heat exchange elements in the immediate vicinity of the vertical end walls located close to the longitudinal axis of the housing and in the top cover of the collector, while the exhaust manifold is placed in the reagent input chamber, and the slots through which its annular floor They are in communication with the internal cavities of the heat exchange elements, are made in the upper end walls of the heat exchange elements in the immediate vicinity of their vertical end walls, remote from the longitudinal axis of the housing, and in the lower cover of the collector, in addition, central holes are made in the lower and upper covers of the distribution manifold, forming, together with the cavity of its inner shell, a through channel communicated with the central channel for moving the reagent flow and with its withdrawal chamber;
когда аппарат дополнительно снабжен устройством для распределения реагента по наружным стенкам теплообменных элементов, установленным над распределительным коллектором, размещенным в камере ввода реагента, а прорези, посредством которых кольцеобразная полость распределительного коллектора сообщена с внутренними полостями теплообменных элементов, выполнены в верхних торцевых стенках теплообменных элементов в непосредственной близости от их вертикальных торцевых стенок, удаленных от продольной оси корпуса, при этом выпускной коллектор размещен в камере вывода реагента, а прорези, посредством которых кольцеобразная полость выпускного коллектора сообщена с внутренними полостями теплообменных элементов, выполнены в торцевых стенках теплообменных элементов в непосредственной близости от их вертикальных торцевых стенок, близрасположенных от продольной оси корпуса;when the apparatus is additionally equipped with a device for distributing the reagent to the outer walls of the heat exchange elements mounted above the distribution manifold located in the reagent inlet chamber, and the slots through which the annular cavity of the distribution manifold is in communication with the internal cavities of the heat exchange elements are made in the upper end walls of the heat exchange elements in the immediate proximity to their vertical end walls, remote from the longitudinal axis of the housing, while the exhaust call the vector is placed in the reagent outlet chamber, and the slots through which the annular cavity of the exhaust manifold is in communication with the internal cavities of the heat exchange elements are made in the end walls of the heat exchange elements in the immediate vicinity of their vertical end walls, located close to the longitudinal axis of the housing;
когда аппарат дополнительно снабжен, по меньшей мере, двумя вертикально установленными внутри корпуса блоками теплообменных элементов с распределительными и выпускными коллекторами;when the apparatus is additionally equipped with at least two vertically mounted inside the housing blocks of heat exchange elements with distribution and exhaust manifolds;
аппарат дополнительно снабжен направляющими элементами, горизонтально установленными во внутренних и наружных каналах теплообменных элементов на расстоянии друг от друга по высоте каналов;the apparatus is additionally equipped with guide elements horizontally mounted in the inner and outer channels of the heat exchange elements at a distance from each other along the height of the channels;
каждый наружный спиралеобразный канал имеет в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, постоянную ширину, см. RU Патент №2075020, МПК 6 F28D 7/04, F28D 9/00, 1997.each outer spiral channel has a constant width in the plane perpendicular to the longitudinal axis of the body, see RU Patent No. 2075020, IPC 6 F28D 7/04, F28D 9/00, 1997.
Недостатками известного аппарата для проведения теплообменных и диффузионных процессов являются:The disadvantages of the known apparatus for conducting heat transfer and diffusion processes are:
- сложность конструкции;- design complexity;
- недостаточная удельная поверхность теплообмена, приходящаяся на единицу объема теплообменника;- insufficient specific heat transfer surface per unit volume of the heat exchanger;
- для прокачки первого теплоносителя последовательно через несколько блоков необходимо выводить теплоноситель за пределы корпуса через патрубок отвода предыдущего блока и возвращать его во внутреннюю полость корпуса через патрубок подвода теплоносителя последующего блока, что значительно усложняет конструкцию и приводит к дополнительной потере давления потока и увеличению расхода энергии на его прокачку через теплообменник.- for pumping the first coolant sequentially through several blocks, it is necessary to withdraw the coolant outside the housing through the branch pipe of the previous block and return it to the internal cavity of the housing through the coolant supply pipe of the subsequent block, which greatly complicates the design and leads to additional loss of flow pressure and an increase in energy consumption by pumping it through a heat exchanger.
Наиболее близким по технической сущности является теплообменник радиально-спирального типа, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителей, внутри которого установлены один над другим два или более блоков теплообменных элементов с образованием периферийного кольцеобразного и центрального цилиндрического распределительных коллекторов, каждый блок сформирован из вертикально установленных примыкающих друг к другу теплообменных элементов, сваренных между собой вертикальными швами и образующих кольцевой ряд вокруг вертикальной оси корпуса, каждый теплообменный элемент выполнен полым и представляет собой две сваренные по двум горизонтальным сторонам стенки с дистанционирующими выступами, имеющие в поперечном сечении форму спирали Архимеда и образующие во внутренней полости радиально-спиральный щелевой канал для одного из теплоносителей, а теплообменные элементы прилегают друг к другу, образуя наружные вертикальные щелевые каналы для перемещения в аксиальном направлении второго теплоносителя, причем внутренние полости спиралевидных теплообменных элементов всех блоков сообщаются с периферийным и центральным распределительными коллекторами, а между смежными блоками теплообменных элементов поочередно в периферийном и центральном распределительных коллекторах установлены горизонтальные перегородки, которые разделяют каждый из распределительных коллекторов на отдельные изолированные полости и, препятствуя движению потока теплоносителя вдоль распределительного коллектора, направляют его после истечения из внутренних полостей теплообменных элементов одного блока во внутренние полости теплообменных элементов последующего блока. Преимущественное выполнение:The closest in technical essence is a radial-spiral type heat exchanger containing a vertical cylindrical body with coolant inlet and outlet pipes, inside of which two or more blocks of heat-exchange elements are installed one above the other with the formation of a peripheral ring-shaped and central cylindrical distribution manifolds, each block is formed of vertically installed adjacent to each other heat exchange elements, welded together by vertical seams and having an annular row around the vertical axis of the casing, each heat-exchange element is made hollow and consists of two walls welded along two horizontal sides with spacing protrusions, having a cross-sectional shape of an Archimedes spiral and forming a radial-spiral slot channel in the internal cavity for one of the coolants, and heat exchange elements are adjacent to each other, forming external vertical slotted channels for movement in the axial direction of the second heat carrier, and the inner The spiral heat exchanging elements of all the units communicate with the peripheral and central distribution manifolds, and horizontal partitions are installed between adjacent blocks of the heat exchange elements in the peripheral and central distribution manifolds, which divide each of the distribution manifolds into separate isolated cavities and preventing the flow of heat carrier along the distribution manifold direct it after expiration from the internal cavities of the heat exchange lementov one block in the internal cavity of the heat exchange elements subsequent block. Preferential execution:
когда каждый последующий из установленных в корпусе блоков выполнен с противоположным по сравнению с предыдущим блоком направлением кривизны теплообменных элементов;when each subsequent of the blocks installed in the housing is made with the direction of curvature of the heat-exchange elements opposite to the previous block;
когда блоки выполнены с теплообменными элементами, предпочтительно имеющими кривизну, которая обеспечивает закрутку потока теплоносителя, перемещающегося в радиально-спиральном направлении, против часовой стрелки в теплообменнике, предназначенном для использования в северном полушарии Земли, а по часовой стрелке - в южном полушарии,when the blocks are made with heat-exchange elements, preferably having a curvature that provides a swirl of the heat carrier flow moving in the radial-spiral direction, counterclockwise in a heat exchanger intended for use in the northern hemisphere of the Earth, and clockwise in the southern hemisphere,
см. RU Патент №2348882, МПК F28D 9/04 (2006.01), 2009.see RU Patent No. 2348882, IPC F28D 9/04 (2006.01), 2009.
Недостатками известного теплообменника являются:The disadvantages of the known heat exchanger are:
- сложность конструкции, вызванная сложностью изготовления и монтажа блоков теплообменных элементов внутри теплообменника;- the complexity of the design caused by the complexity of the manufacture and installation of blocks of heat exchange elements inside the heat exchanger;
- недостаточная удельная теплообменная поверхность в единице объема из-за наличия периферийных коллекторов внутри теплообменных блоков, которые занимают часть полезного объема теплообменника.- insufficient specific heat transfer surface per unit volume due to the presence of peripheral collectors inside the heat exchange units, which occupy part of the useful volume of the heat exchanger.
Задачей изобретения являются упрощение конструкции теплообменника радиально-спирального типа, увеличение удельной теплообменной поверхности в единице объема.The objective of the invention is to simplify the design of the heat exchanger radial-spiral type, increasing the specific heat transfer surface per unit volume.
Техническая задача по первому варианту решается тем, что теплообменник радиально-спирального типа, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителей, снабжен коллекторами для первого теплоносителя, внутри корпуса установлены один над другим два или более блоков теплообменных элементов, каждый блок сформирован из вертикально установленных теплообменных элементов, каждый теплообменный элемент выполнен полым с образованием внутреннего радиально-спирального щелевого канала для первого теплоносителя, теплообменные элементы расположены друг к другу с образованием наружных вертикальных щелевых каналов для перемещения в аксиальном направлении второго теплоносителя, согласно изобретению блоки теплообменных элементов выполнены в форме прямой призмы, радиально-спиральные щелевые каналы теплообменных элементов каждого блока выполнены из металлических профилированных листов, при этом щелевые каналы смежных установленных один над другим блоков для протока первого теплоносителя соединены между собой таким образом, что движение теплоносителя в одном из блоков направлено от оси теплообменного блока к периферии, а в смежном блоке - от периферии к оси.The technical problem according to the first embodiment is solved in that the radial-spiral type heat exchanger containing a vertical housing with heat supply and exhaust pipes is provided with collectors for the first heat carrier, two or more blocks of heat-exchange elements are installed one above the other, each block is formed of vertically mounted heat-exchange elements, each heat-exchange element is hollow with the formation of an internal radial-spiral slotted channel for the first heat carrier, heat exchange elements are arranged to each other with the formation of external vertical slotted channels for moving in the axial direction of the second heat carrier, according to the invention, the blocks of heat exchange elements are made in the form of a direct prism, radial-spiral slotted channels of the heat exchange elements of each block are made of metal profiled sheets, while slotted channels adjacent one above the other blocks for the flow of the first coolant are interconnected so that the movement of the coolant in one of the blocks it is directed from the axis of the heat exchange block to the periphery, and in the adjacent block it is directed from the periphery to the axis.
Техническая задача по второму варианту решается тем, что теплообменник радиально-спирального типа, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителей, снабжен коллекторами для первого теплоносителя, внутри корпуса установлены блоки теплообменных элементов, каждый блок сформирован из вертикально установленных теплообменных элементов, каждый теплообменный элемент выполнен полым с образованием внутреннего радиально-спирального щелевого канала для первого теплоносителя, теплообменные элементы расположены друг к другу с образованием наружных вертикальных щелевых каналов для перемещения в аксиальном направлении второго теплоносителя, согласно изобретению блоки теплообменных элементов выполнены в форме прямой призмы, радиально-спиральные щелевые каналы теплообменных элементов каждого блока выполнены из металлических профилированных листов, при этом теплообменные элементы блока попарно сварены между собой так, что движение первого теплоносителя по радиально-спиральным щелевым каналам направлено от оси теплообменного блока к периферии и далее по смежным в паре элементам - от периферии к оси.The technical problem according to the second embodiment is solved in that the radial-spiral type heat exchanger containing a vertical housing with heat supply and exhaust pipes is provided with collectors for the first heat carrier, blocks of heat-exchange elements are installed inside the case, each block is formed of vertically mounted heat-exchange elements, each heat-exchange element made hollow with the formation of an internal radial-spiral slotted channel for the first coolant, heat transfer elements are located for corner to each other with the formation of external vertical slotted channels for movement in the axial direction of the second heat carrier, according to the invention, the blocks of heat exchange elements are made in the form of a direct prism, the radially spiral slotted channels of the heat exchange elements of each block are made of metal profiled sheets, while the heat exchange elements of the block are welded in pairs between each other so that the movement of the first coolant along radially spiral slotted channels is directed from the axis of the heat exchange unit to the periphery and further along the elements adjacent to the pair - from the periphery to the axis.
Решение технической задачи позволяет упростить конструкцию теплообменника радиально-спирального типа, увеличить удельную теплообменную поверхность в единице объема за счет возможности заполнения объема теплообменника блоками теплообменных элементов.The solution of the technical problem allows to simplify the design of the radial-spiral type heat exchanger, to increase the specific heat exchange surface per unit volume due to the possibility of filling the heat exchanger volume with blocks of heat-exchange elements.
Заявляемый радиально-спиральный теплообменник по первому варианту изображен на Фиг. 1-6.The inventive radial-spiral heat exchanger according to the first embodiment is shown in FIG. 1-6.
Радиально-спиральный теплообменник содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 первого теплоносителя, патрубками подвода 4 и отвода 5 для перемещения в аксиальном направлении второго теплоносителя. Теплообменник снабжен распределительным коллектором 6 и выходным коллектором 7 для подачи и отвода первого теплоносителя. В корпусе 1 вдоль вертикальной оси установлены один над другим два блока 8 теплообменных элементов 9. Блоки 8 теплообменных элементов выполнены в форме прямой призмы. Каждый блок сформирован из вертикально установленных теплообменных элементов 9. Каждый теплообменный элемент 9 выполнен полым с образованием внутреннего радиально-спирального щелевого канала 10 для первого теплоносителя. Теплообменные элементы расположены друг к другу с образованием наружных вертикальных щелевых каналов 11 для перемещения в аксиальном направлении второго теплоносителя. Радиально-спиральные щелевые каналы теплообменных элементов каждого блока выполнены из металлических профилированных листов. Радиально-спиральные щелевые каналы 10 смежных установленных один над другим блоков для протока первого теплоносителя соединены между собой таким образом, что движение теплоносителя в одном из блоков направлено от оси теплообменного блока к периферии, а в смежном блоке - от периферии к оси.The radial-spiral heat exchanger comprises a housing 1 with nozzles for supplying 2 and
Два или более блоков теплообменных элементов, установленных один над другим, могут быть распределены в вертикальном корпусе по его сечению, см. Фиг. 3, 4. На фиг. 5 изображен блок теплообменных элементов в аксонометрии, а на фиг. 6 - теплообменный элемент.Two or more blocks of heat-exchange elements mounted one above the other can be distributed in a vertical casing over its cross section, see FIG. 3, 4. In FIG. 5 shows a block of heat exchange elements in a perspective view, and FIG. 6 - heat exchange element.
Заявляемый радиально-спиральный теплообменник по второму варианту изображен на Фиг. 7-12.The inventive radial-spiral heat exchanger according to the second embodiment is shown in FIG. 7-12.
Радиально-спиральный теплообменник содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 первого теплоносителя, патрубками подвода 4 и отвода 5 для перемещения в аксиальном направлении второго теплоносителя. Теплообменник снабжен распределительным коллектором 6 и выходным коллектором 7 для первого теплоносителя. В корпусе 1 вдоль вертикальной оси установлены блоки 8 теплообменных элементов 9 (Фиг. 9). Блок 8 теплообменных элементов выполнен в форме прямой призмы. Каждый блок сформирован из вертикально установленных теплообменных элементов 9. Каждый теплообменный элемент 9 выполнен полым с образованием внутреннего радиально-спирального щелевого канала 10 для первого теплоносителя. Теплообменные элементы расположены друг к другу с образованием наружных вертикальных щелевых каналов 11 для перемещения в аксиальном направлении второго теплоносителя. Радиально-спиральные щелевые каналы теплообменных элементов каждого блока выполнены из металлических профилированных листов. При этом теплообменные элементы 9 блока 8 попарно сварены между собой так, что движение первого теплоносителя по радиально-спиральным щелевым каналам 10 направлено от оси теплообменного блока к периферии и далее по смежным в паре элементам - от периферии к оси.The radial-spiral heat exchanger comprises a housing 1 with nozzles for supplying 2 and
Блоки теплообменных элементов могут быть установлены один над другим и распределены в вертикальном корпусе по его сечению, см. Фиг. 9, 10. На фиг. 11 изображен блок теплообменных элементов в аксонометрии, а на фиг. 12 - пара теплообменных элементов, сваренных между собой.The blocks of heat-exchange elements can be mounted one above the other and distributed in a vertical housing along its cross section, see FIG. 9, 10. In FIG. 11 shows a block of heat exchange elements in a perspective view, and FIG. 12 - a pair of heat exchange elements welded together.
Теплообменник по первому варианту работает следующим образом.The heat exchanger according to the first embodiment operates as follows.
Поток первого теплоносителя через патрубок 2 поступает в распределительный коллектор 6, проходит через радиально-спиральные щелевые каналы 10 теплообменных элементов 9 верхних блоков 8, при этом движение первого теплоносителя направлено от оси теплообменного блока к периферии. Далее теплоноситель поступает в радиально-спиральные щелевые каналы 10 теплообменных элементов 9 смежных блоков 8, движение первого теплоносителя направлено от периферии к оси. Затем теплоноситель поступает в выходной коллектор 7 и через патрубок 3 выводится из теплообменника.The flow of the first heat carrier through the pipe 2 enters the
Одновременно второй теплоноситель поступает в теплообменник через патрубок 4 и аксиально перемещается вверх, проходя последовательно через наружные вертикальные щелевые каналы 11 теплообменных блоков 8, после чего выводится из теплообменника через патрубок 5.At the same time, the second heat carrier enters the heat exchanger through the pipe 4 and axially moves upward, passing sequentially through the external vertical slotted
При прохождении потоков теплоносителей по соответствующим внутренним радиально-спиральным и наружным вертикальным щелевым каналам через стенки теплообменных элементов осуществляется передача тепла от более нагретого теплоносителя к менее нагретому.When the flow of heat carriers passes through the corresponding internal radial-spiral and external vertical slotted channels through the walls of the heat-exchange elements, heat is transferred from a more heated coolant to a less heated one.
Теплообменник по второму варианту работает следующим образом.The heat exchanger according to the second embodiment works as follows.
Поток первого теплоносителя через патрубок 2 поступает в распределительный коллектор 6, проходит через внутренние радиально-спиральные щелевые каналы 10 теплообменных элементов 9 блоков 8, при этом движение первого теплоносителя по радиально-спиральным щелевым каналам направлено от оси теплообменного блока к периферии и далее по смежным в паре элементам - от периферии к оси. Затем теплоноситель поступает в выходной коллектор 7 и через патрубок 3 выводится из теплообменника.The flow of the first heat carrier through the pipe 2 enters the
Одновременно второй теплоноситель поступает в теплообменник через патрубок 4 и аксиально перемещается вверх, проходя последовательно через наружные вертикальные щелевые каналы 11 теплообменных блоков 8, после чего выводится из теплообменника через патрубок 5.At the same time, the second heat carrier enters the heat exchanger through the pipe 4 and axially moves upward, passing sequentially through the external vertical slotted
При прохождении потоков теплоносителей по соответствующим внутренним радиально-спиральным и наружным вертикальным щелевым каналам через стенки теплообменных элементов осуществляется передача тепла от более нагретого теплоносителя к менее нагретому.When the flow of heat carriers passes through the corresponding internal radial-spiral and external vertical slotted channels through the walls of the heat-exchange elements, heat is transferred from a more heated coolant to a less heated one.
Каждый блок теплообменных элементов по первому и второму вариантам выполнен неразборным и герметичным.Each block of heat-exchange elements according to the first and second options is made non-separable and tight.
Для увеличения механической прочности щелевые каналы теплообменных элементов могут содержать дистанционирующие выступы или элементы.To increase the mechanical strength, the slotted channels of the heat exchange elements may contain spacing protrusions or elements.
Размер теплообменных блоков может быть выбран в соответствии с размерами вертикального корпуса, а также технологических люков, предназначенных для монтажа блоков теплообменных элементов при формировании теплообменной зоны внутри реакторов и колонных аппаратов. Распределение блоков теплообменных элементов по сечению и/или один над другим позволяет значительно увеличить удельную теплообменную поверхность в единице объема.The size of the heat exchange units can be selected in accordance with the dimensions of the vertical casing, as well as technological hatches designed for mounting the blocks of heat exchange elements during the formation of the heat exchange zone inside the reactors and column devices. The distribution of blocks of heat-exchange elements over the cross-section and / or one above the other can significantly increase the specific heat-exchange surface per unit volume.
Блоки теплообменных элементов могут быть снабжены фланцами для упрощения монтажа.The blocks of the heat exchange elements can be provided with flanges to simplify installation.
Таким образом, заявляемая совокупность признаков по первому и второму вариантам позволяет упростить конструкцию теплообменника радиально-спирального типа и увеличить удельную теплообменную поверхность в единице его объема за счет возможности заполнения объема теплообменника блоками теплообменных элементов.Thus, the claimed combination of features according to the first and second options allows us to simplify the design of the radial-spiral type heat exchanger and increase the specific heat transfer surface in a unit of its volume due to the possibility of filling the heat exchanger volume with blocks of heat-exchange elements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015117843/06A RU2583316C1 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Radial-spiral type heat exchanger (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015117843/06A RU2583316C1 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Radial-spiral type heat exchanger (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2583316C1 true RU2583316C1 (en) | 2016-05-10 |
Family
ID=55959890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015117843/06A RU2583316C1 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Radial-spiral type heat exchanger (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2583316C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747651C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-05-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно - Исследовательский Институт Технологий Органической, Неорганической Химии И Биотехнологий" | Disk heat exchanger |
| RU2801015C1 (en) * | 2023-03-02 | 2023-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАСТ ИНЖИНИРИНГ" | Air cooler |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075020C1 (en) * | 1995-05-30 | 1997-03-10 | Дмитрий Львович Астановский | Apparatus for heat exchange and diffusion processes |
| US6644391B1 (en) * | 1999-09-20 | 2003-11-11 | Alfa Laval Ab | Spiral heat exchanger |
| RU2348882C1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-03-10 | Дмитрий Львович Астановский | Astanov radial-spiral-type heat-exchanger (versions) |
| CN103983133A (en) * | 2014-04-21 | 2014-08-13 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | Modular spiral plate heat exchanger |
-
2015
- 2015-05-12 RU RU2015117843/06A patent/RU2583316C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075020C1 (en) * | 1995-05-30 | 1997-03-10 | Дмитрий Львович Астановский | Apparatus for heat exchange and diffusion processes |
| US6644391B1 (en) * | 1999-09-20 | 2003-11-11 | Alfa Laval Ab | Spiral heat exchanger |
| RU2348882C1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-03-10 | Дмитрий Львович Астановский | Astanov radial-spiral-type heat-exchanger (versions) |
| CN103983133A (en) * | 2014-04-21 | 2014-08-13 | 无锡溥汇机械科技有限公司 | Modular spiral plate heat exchanger |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747651C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-05-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно - Исследовательский Институт Технологий Органической, Неорганической Химии И Биотехнологий" | Disk heat exchanger |
| RU2801015C1 (en) * | 2023-03-02 | 2023-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАСТ ИНЖИНИРИНГ" | Air cooler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10401091B2 (en) | Nested-flow heat exchangers | |
| RU2348882C1 (en) | Astanov radial-spiral-type heat-exchanger (versions) | |
| RU2006122634A (en) | PLATE HEAT EXCHANGER | |
| JP2016529469A (en) | Heat exchanger for exchanging heat between two fluids, use of the heat exchanger with liquid metal and gas and use in a fast neutron reactor cooled by liquid metal | |
| RU2583316C1 (en) | Radial-spiral type heat exchanger (versions) | |
| RU2075020C1 (en) | Apparatus for heat exchange and diffusion processes | |
| CN105486123B (en) | A kind of snakelike heat exchange tube beam | |
| RU2558664C1 (en) | Radial-spiral heat exchanger | |
| RU2557146C1 (en) | Radial and spiral heat exchanger | |
| KR101185921B1 (en) | Thermal power station of High pressure pump with Heat exchanger | |
| KR101765434B1 (en) | Reactor having increased heat exchanger tube | |
| KR101318129B1 (en) | Heat exchange assembly exchanging heat between a first and a second fluid | |
| RU2371243C1 (en) | Catalytic reactor | |
| RU2621194C1 (en) | Heat exchange unit | |
| RU2619432C2 (en) | Radial plated heat and mass exchange device | |
| RU2739962C2 (en) | Radial-tube cross flow heat-mass exchange apparatus | |
| CN212227846U (en) | Jacket device | |
| RU2378593C1 (en) | Heat exchanger | |
| RU2806946C1 (en) | Heat and mass transfer device | |
| RU168223U1 (en) | HEAT EXCHANGER | |
| RU2707446C1 (en) | Heat exchanger | |
| RU2719251C1 (en) | Heat exchanger | |
| RU2724374C1 (en) | Heat exchanger | |
| RU2719242C1 (en) | Heat exchanger | |
| RU2718150C1 (en) | Heat exchanger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20160830 |