RU2596685C2 - Heat exchange module - Google Patents

Heat exchange module Download PDF

Info

Publication number
RU2596685C2
RU2596685C2 RU2014132043/06A RU2014132043A RU2596685C2 RU 2596685 C2 RU2596685 C2 RU 2596685C2 RU 2014132043/06 A RU2014132043/06 A RU 2014132043/06A RU 2014132043 A RU2014132043 A RU 2014132043A RU 2596685 C2 RU2596685 C2 RU 2596685C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medium
channels
passage
heat
end plates
Prior art date
Application number
RU2014132043/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014132043A (en
Inventor
Илья Семенович Злотников
Дмитрий Сергеевич Калмыков
Игорь Львович Нестерук
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный комплекс "ГАРАНТ" (ООО "НПК ГАРАНТ")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный комплекс "ГАРАНТ" (ООО "НПК ГАРАНТ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный комплекс "ГАРАНТ" (ООО "НПК ГАРАНТ")
Priority to RU2014132043/06A priority Critical patent/RU2596685C2/en
Publication of RU2014132043A publication Critical patent/RU2014132043A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2596685C2 publication Critical patent/RU2596685C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heat engineering.
SUBSTANCE: invention relates to heat engineering and can be used for creation of high-efficiency small-sized heat exchangers. In heat exchange module, comprising hollow cylindrical housing confined by face end plates with holes for passage of a first medium via through channels inside housing and having in side wall near face end plates holes for inlet and outlet of a second medium, as well as adjacent to outer sides of face end plates closed cavities for supply and discharge of first medium, all adjacent channels for passage of first medium are interconnected by lengthwise ribs, dividing channel space into separate longitudinal channels for passage of second medium and having length, less than length of channels for passage of first medium to form annular chambers for accumulation of second medium, including holes in housing wall for inlet and outlet of second medium.
EFFECT: technical result is providing maximum heat transfer with minimum dimensions of heat exchanger.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для создания высокоэффективных малогабаритных теплообменников различного назначения для различных отраслей промышленности, например судостроения, строительства, химической и других отраслей.The invention relates to the field of heat engineering and can be used to create highly efficient small-sized heat exchangers for various purposes for various industries, such as shipbuilding, construction, chemical and other industries.

Актуальной задачей в области разработок теплообменников является повышение эффективности теплообмена с одновременным уменьшением их габаритов и снижением массы.An urgent task in the field of development of heat exchangers is to increase the efficiency of heat transfer with a simultaneous decrease in their dimensions and weight reduction.

Известен патент (RU 2006780, F28D 7/00, опубл. 30.01.1994) - трубчатый теплообменник, в котором пучок каналов (труб) для прохождения первой среды составлен из труб большего и меньшего диаметров, располагающихся равномерно по чередующимся плоскостям так, что (в сечении) трубы одного диаметра располагаются в шахматном порядке относительно труб другого диаметра. Трубы закреплены концами в трубных досках, к которым снаружи примыкают полости для входа и выхода первой среды. В такой конструкции увеличивается теплообменная поверхность и, соответственно, эффективность теплоотдачи и возникает возможность уменьшения габаритов теплообменника. Такой теплообменник может использоваться как единичный модуль для создания теплообменника большей мощности.A patent is known (RU 2006780, F28D 7/00, publ. 01/30/1994) - a tubular heat exchanger in which a bundle of channels (pipes) for passing the first medium is composed of pipes of larger and smaller diameters, spaced evenly on alternating planes so that ( section) pipes of one diameter are staggered relative to pipes of another diameter. The pipes are fixed by the ends in the tube plates to which the cavities for the entry and exit of the first medium are adjacent on the outside. In this design, the heat exchange surface increases and, accordingly, the heat transfer efficiency and there is the possibility of reducing the dimensions of the heat exchanger. Such a heat exchanger can be used as a single module to create a larger heat exchanger.

Недостатками такого решения являются отсутствие противотока, что снижает эффективность теплопередачи, и сложность и достаточно высокая трудоемкость конструкции.The disadvantages of this solution are the lack of counterflow, which reduces the efficiency of heat transfer, and the complexity and high enough complexity of the design.

Известен кожухотрубный теплообменник, включающий полый цилиндрический замкнутый корпус, к торцам (концам) которого примыкают полости для входа и выхода первой среды (патент RU 2391613, F28D 7/00, F28F 1/10, опубл. 10.06.2010). Внутри корпуса в шахматном порядке расположен пучок теплообменных труб (каналов) для прохождения первой среды, закрепленных в трубных досках, которые являются торцами замкнутого корпуса. Трубы имеют переменный продольный профиль, состоящий из прямых и выступающих участков, причем выступы профиля одной трубы расположены между выступами профиля смежных труб. Взаимное расположение труб определяется в зависимости от размеров профиля по заданной формуле. На боковой цилиндрической поверхности корпуса около его торцов расположены отверстия для входа и выхода второй среды. Выбранные конфигурация профиля труб и их взаимное расположение создают условия турбулизации потоков сред, обеспечивающие достижение цели - повышение эффективности теплоотдачи и достижение оптимальной интенсификации теплообмена. Теплообменник такой конструкции может служить единичным модулем для создания теплообменника большей мощности.A shell-and-tube heat exchanger is known, including a hollow cylindrical closed case, to the ends (ends) of which there are adjacent cavities for the inlet and outlet of the first medium (patent RU 2391613, F28D 7/00, F28F 1/10, publ. 06/10/2010). Inside the case, in a staggered manner, there is a bundle of heat exchange pipes (channels) for passing the first medium, fixed in tube boards, which are the ends of the closed case. Pipes have a variable longitudinal profile, consisting of straight and protruding sections, and the protrusions of the profile of one pipe are located between the protrusions of the profile of adjacent pipes. The relative position of the pipes is determined depending on the size of the profile according to a given formula. On the lateral cylindrical surface of the housing near its ends are openings for the entry and exit of the second medium. The selected configuration of the pipe profile and their mutual arrangement create conditions for the turbulization of the flow of media, ensuring the achievement of the goal is to increase the efficiency of heat transfer and achieve optimal intensification of heat transfer. A heat exchanger of this design can serve as a single module to create a heat exchanger of greater power.

Недостатками этого решения являются неравномерное распределение потока второй среды по сечению корпуса и вероятность образования застойных зон в области движения второй среды вблизи торцов корпуса; увеличенное аэродинамическое сопротивление движению второй среды; вероятность образования застойных зон в каналах для прохождения первой среды вследствие переменного сечения по длине; высокая трудоемкость конструкции. Эти недостатки ограничивают возможности достижения наибольшей эффективности теплоотдачи.The disadvantages of this solution are the uneven distribution of the flow of the second medium over the cross section of the housing and the likelihood of stagnant zones in the region of motion of the second medium near the ends of the housing; increased aerodynamic resistance to movement of the second medium; the probability of the formation of stagnant zones in the channels for the passage of the first medium due to a variable cross-section along the length; high complexity of the design. These disadvantages limit the ability to achieve the highest heat transfer efficiency.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - создание высокоэффективного малогабаритного теплообменного модуля.The problem solved by the invention is the creation of a highly efficient small-sized heat-exchange module.

Технический эффект, обеспечивающий решение задачи, заключается в обеспечении максимальной теплопередачи при минимальных габаритах теплообменника вследствие максимального увеличения теплообменной поверхности и условий теплопередачи. Достижение указанного результата обусловлено новой конструкцией теплообменного модуля.The technical effect that provides the solution to the problem is to ensure maximum heat transfer with the minimum dimensions of the heat exchanger due to the maximum increase in the heat exchange surface and heat transfer conditions. The achievement of this result is due to the new design of the heat exchange module.

Указанный результат достигается тем, что в известном теплообменном модуле, включающем полый цилиндрический корпус, ограниченный торцевыми концевыми пластинами с отверстиями для прохождения первой среды по расположенным внутри корпуса сквозным каналам и имеющий в боковой стенке вблизи торцевых концевых пластин отверстия для входа и выхода второй среды, а также примыкающие к наружным сторонам торцевых концевых пластин замкнутые полости для подвода и отвода первой среды, в отличие от известного все соседние каналы для прохождения первой среды соединены между собой продольными ребрами, разделяющими межканальное пространство на отдельные продольные каналы для прохождения второй среды и имеющими длину, меньшую длины каналов для прохождения первой среды с образованием кольцевых камер для накапливания второй среды, включающих отверстия в стенке корпуса для входа и выхода второй среды.This result is achieved by the fact that in the known heat exchange module, comprising a hollow cylindrical body limited by end end plates with openings for passing the first medium through the through channels located inside the body and having openings in the side wall near the end end plates for entering and exiting the second medium, and also closed cavities adjacent to the outer sides of the end end plates for supplying and discharging the first medium, in contrast to the known all adjacent channels for passing the first of the medium are interconnected by longitudinal ribs dividing the interchannel space into separate longitudinal channels for the passage of the second medium and having a length shorter than the length of the channels for the passage of the first medium with the formation of annular chambers for accumulating the second medium, including openings in the wall of the housing for entry and exit of the second medium .

Модуль может быть выполнен монолитным, например, по технологии 3D печати с помощью селективного лазерного плавления.The module can be made monolithic, for example, using 3D printing technology using selective laser melting.

Кроме того, модуль может иметь, по крайней мере, одну сплошную перегородку, разделяющую полость и камеру для входа соответственно первой и второй сред, обеспечивающую многоходовое прохождение сред.In addition, the module may have at least one continuous partition separating the cavity and the chamber for entry of the first and second media, respectively, providing multi-pass passage of the media.

Заявляемое изобретение соответствует критерию новизна, поскольку в настоящее время из уровня техники не известны аналогичные устройства, характеризуемые приведенной совокупностью существенных признаков. Отличиями заявляемого решения являются новая форма выполнения конструктивных элементов и взаимосвязей между ними.The claimed invention meets the criterion of novelty, since at the present time similar devices characterized by the given combination of essential features are not known from the prior art. The differences of the proposed solutions are a new form of implementation of structural elements and the relationships between them.

Предлагаемое решение раскрывается представленными на фигурах 1, 2 вариантами предлагаемого теплообменного модуля, а также описанием процесса его работы.The proposed solution is disclosed presented in figures 1, 2 options for the proposed heat exchange module, as well as a description of the process of its operation.

На фиг. 1 показан предлагаемый теплообменный модуль - вариант с каналами для прохождения первой среды в виде труб, расположенных в шахматном порядке.In FIG. 1 shows the proposed heat exchange module - an option with channels for the passage of the first medium in the form of pipes arranged in a checkerboard pattern.

На фиг. 2 показан вариант двухходового теплообменного модуля.In FIG. 2 shows a variant of a two-way heat exchange module.

На фигурах позициями обозначены:In the figures, the positions indicated:

1 - цилиндрический корпус,1 - cylindrical body,

2 - торцевые концевые пластины с отверстиями,2 - end end plates with holes,

3 - сквозные каналы для прохождения первой среды,3 - through channels for the passage of the first medium,

4, 5 - полости для, соответственно, входа и выхода первой среды,4, 5 - cavity for, respectively, the input and output of the first medium,

6, 7 - отверстия в стенке корпуса 1 для, соответственно, входа и выхода второй среды,6, 7 - holes in the wall of the housing 1 for, respectively, the input and output of the second medium,

8 - продольные ребра, соединяющие смежные каналы для прохождения первой среды,8 - longitudinal ribs connecting adjacent channels for the passage of the first medium,

9 - продольные каналы для прохождения второй среды,9 - longitudinal channels for the passage of the second medium,

10 - кольцевая камера для накапливания второй среды на входе, включающая отверстие 6,10 - an annular chamber for accumulating a second medium at the inlet, including a hole 6,

11 - кольцевая камера для накапливания второй среды на выходе, включающая отверстие 7,11 - an annular chamber for accumulating a second medium at the outlet, including an opening 7,

12 - сплошная перегородка, обеспечивающая двухходовое прохождение сред,12 - a solid partition that provides two-way passage of media,

13 - камера для выхода первой среды в двухходовом варианте выполнения,13 - camera for the output of the first medium in a two-way embodiment,

14 - камера для выхода второй среды в двухходовом варианте выполнения.14 is a chamber for outputting a second medium in a two-way embodiment.

Направление движения сред: сплошная линия со стрелкой - движение потоков первой среды, линия с залитой стрелкой - движение потоков второй среды. Взаимное расположение каналов внутри корпуса 1 может быть любым; расположение в шахматном порядке - оптимальный вариант выполнения. Сплошные перегородки 12 обеспечивают разделение потоков и смену направления их движения. В случае двухходового исполнения (фиг. 2) одна перегородка 12 разделяет на две полость 4 для входа первой среды и входную камеру 10 для накапливания второй среды. В результате для потока первой среды: одна часть полости 4 - входная и вторая часть 13 - выходная; полость 5 становится переходной. Для потока второй среды: часть камеры 10 - входная и вторая часть 14 - выходная; камера 11 становится переходной.The direction of movement of the media: a solid line with an arrow - the movement of flows of the first medium, a line with a filled arrow - the movement of flows of the second medium. The relative position of the channels inside the housing 1 can be any; staggering is the best option. The solid partitions 12 provide for the separation of flows and a change in the direction of their movement. In the case of a two-way execution (Fig. 2), one partition 12 divides into two cavity 4 for the entrance of the first medium and the input chamber 10 for accumulating the second medium. As a result, for the flow of the first medium: one part of the cavity 4 is the input and the second part 13 is the output; cavity 5 becomes transitional. For the flow of the second medium: part of the chamber 10 is the input and the second part 14 is the output; chamber 11 becomes transitional.

Количество перегородок определяет количество ходов и расположение входных и выходных отверстий в различных полостях и камерах для протекания обеих сред.The number of partitions determines the number of strokes and the location of the inlet and outlet openings in various cavities and chambers for the flow of both media.

Сущность заявляемого решения заключается в следующем. Отличия предлагаемой конструкции - соседние каналы (обычно - в виде труб) соединены между собой ребрами длиной, меньшей длины каналов, с образованием кольцевых камер для накапливания второй среды, включающих отверстия в стенке корпуса входа и выхода второй среды. Ребра, соединяющие каналы, делят межканальное пространство на отдельные каналы (ходы) для протекания второй среды, поступающей из входной кольцевой камеры. Каждое ребро имеет со стенками каналов две максимальные по длине линии теплового контакта, по которым происходит теплоотвод. Поскольку ребра не являются элементами, обеспечивающими прочность, они могут иметь минимальную толщину. В результате распределение тепла по всей высоте и длине ребра становится близким к равномерному и стремится выровняться с температурой стенок каналов. За счет ребер общая площадь теплообмена между средами максимально возрастает. Однако максимально высокая эффективность теплопередачи достигается не просто за счет увеличения теплообменной площади, а и за счет того, что каждое ребро имеет со стенками каналов тепловой контакт по всей длине обеих своих сторон, то есть по всей длине хода для второй среды. Вследствие этого достигается максимальная теплоотдача от стенок каналов к ребрам. В результате в такой конструкции достигается высокая эффективность теплообмена при существенно меньших размерах модуля, чем, например, в случае конструкции-прототипа. Образованные вследствие того, что ребра короче каналов, кольцевые камеры вблизи торцевых концевых пластин, ограничивающих цилиндрический корпус модуля, прежде всего обеспечивают противоток при равномерном распределении потока второй среды по сечению корпуса и его полное использование. Также исключается возможность образования застойных зон на входе и выходе второй среды, замедляющих прохождение ее через модуль.The essence of the proposed solution is as follows. The differences of the proposed design - adjacent channels (usually in the form of pipes) are interconnected by ribs with a length shorter than the length of the channels, with the formation of annular chambers for the accumulation of the second medium, including holes in the wall of the inlet and outlet of the second medium. The ribs connecting the channels divide the inter-channel space into separate channels (moves) for the flow of the second medium coming from the input annular chamber. Each rib has two maximum lengths of the thermal contact line with the walls of the channels along which heat is removed. Since the ribs are not elements that provide strength, they can have a minimum thickness. As a result, the distribution of heat along the entire height and length of the rib becomes close to uniform and tends to align with the temperature of the walls of the channels. Due to the ribs, the total heat transfer area between the media increases as much as possible. However, the highest heat transfer efficiency is achieved not only by increasing the heat transfer area, but also because each rib has thermal contact with the channel walls along the entire length of both sides, that is, along the entire stroke length for the second medium. As a result, maximum heat transfer from the walls of the channels to the ribs is achieved. As a result, in this design, high heat transfer efficiency is achieved with significantly smaller module sizes than, for example, in the case of the prototype structure. Formed due to the fact that the ribs are shorter than the channels, the annular chambers near the end end plates defining the cylindrical body of the module primarily provide countercurrent flow with a uniform distribution of the flow of the second medium over the cross section of the body and its full use. It also eliminates the possibility of the formation of stagnant zones at the inlet and outlet of the second medium, slowing its passage through the module.

Описанные выше процессы позволяют (при обеспечении хорошего теплового контакта между всеми элементами конструкции) достичь максимального увеличения эффективности теплообмена при минимальных габаритах теплообменника и таким образом отличия конструкции рассматриваемого изобретения обуславливают достижение указанного технического эффекта.The processes described above make it possible (while ensuring good thermal contact between all structural elements) to achieve the maximum increase in heat transfer efficiency with the minimum dimensions of the heat exchanger, and thus differences in the design of the invention under consideration determine the specified technical effect.

Указанный технический эффект достигается новой, не известной из уровня техники совокупностью существенных признаков и, следовательно, заявляемое изобретение имеет изобретательский уровень.The specified technical effect is achieved by a new set of essential features not known from the prior art and, therefore, the claimed invention has an inventive step.

Выполнение модуля монолитным - оптимальный вариант выполнения, поскольку обеспечивается максимально возможная теплопередача между всеми элементами конструкции, в том числе теплообмен между стенками каналов для прохождения первой и второй сред. Монолитное исполнение - гарантированное отсутствие тепловых сопротивлений, возникающих при соединении деталей из-за наличия воздушных прослоек между ними при разных видах соединения, сборки, и возможность работы при больших давлениях взаимодействующих сред. Использование современных технологий изготовления монолитных конструкций, например, по технологии 3D печати с помощью селективного лазерного плавления, дает возможность расширить круг используемых материалов и снять ограничения с размеров, например, расстояний между соседними каналами, связанные с технологическим возможностями изготовления и толщин стенок каналов и ребер. Такие технологии позволяют использовать современные материалы, например композиционные материалы с хорошей теплопроводностью.The execution of the module in one piece is the best option because it provides the highest possible heat transfer between all structural elements, including heat transfer between the walls of the channels for the passage of the first and second environments. Monolithic design - guaranteed absence of thermal resistances arising when connecting parts due to the presence of air gaps between them for different types of connections, assemblies, and the ability to work at high pressures of interacting media. The use of modern technologies for manufacturing monolithic structures, for example, using 3D printing technology using selective laser melting, makes it possible to expand the range of materials used and remove restrictions on the dimensions, for example, the distances between adjacent channels, associated with the technological capabilities of manufacturing and wall thicknesses of channels and ribs. Such technologies allow the use of modern materials, for example, composite materials with good thermal conductivity.

Использование сплошных перегородок, разделяющих полость и камеру для входа соответственно первой и второй сред, обеспечивает многоходовое прохождение сред (пример - фиг. 2). Это, как известно, также работает на повышение эффективности теплообмена, так как позволяет выбирать оптимальные скорости перемещения сред, исключает образование застойных зон.The use of solid partitions separating the cavity and the chamber for entry of the first and second media, respectively, provides multi-pass passage of media (example - Fig. 2). This, as you know, also works to increase the efficiency of heat transfer, as it allows you to choose the optimal speed of movement of the media, eliminates the formation of stagnant zones.

Выполнение многоходового модуля монолитным по технологии 3D снимает конструктивные ограничения: можно располагать любое нужное число перегородок любым нужным образом, например, пересекающими каналы для протекания сред (фиг. 2).The execution of the multi-pass module as monolithic according to 3D technology removes structural limitations: you can arrange any desired number of partitions in any desired way, for example, crossing channels for the flow of media (Fig. 2).

Теплообменный модуль, представленный на фиг. 1, работает следующим образом. Первая среда поступает в полость 4, проходит сквозные каналы 3 (трубы), расположенные внутри замкнутой полости корпуса 1, и выходит в полость 5. Стенки каналов 3 нагреваются первой средой и тепло от первой среды через стенки каналов 3 отводится ребрами 8, соединяющими соседние каналы 3 и разбивающими пространства между каналами 3 на отдельные каналы 9 для прохождения второй среды. При малой толщине стенок каналов 3 и ребер 8 процесс теплоотвода протекает достаточно интенсивно. Вторая среда подается в замкнутую полость корпуса 1 через отверстие 6 и поступает в кольцевую камеру 10, где накапливается, затем по каналам 9 поступает в кольцевую камеру 11 и выходит через отверстие 7. Очевидно, что в такой конструкции, по сравнению с ранее известными, максимально возможно повышается эффективность теплообмена между средами.The heat exchange module shown in FIG. 1, works as follows. The first medium enters the cavity 4, passes through the channels 3 (pipes) located inside the closed cavity of the housing 1, and enters the cavity 5. The walls of the channels 3 are heated by the first medium and heat from the first medium through the walls of the channels 3 is removed by fins 8 connecting adjacent channels 3 and dividing the spaces between the channels 3 into separate channels 9 for the passage of the second medium. With a small wall thickness of the channels 3 and ribs 8, the heat removal process is quite intense. The second medium is fed into the closed cavity of the housing 1 through the opening 6 and enters the annular chamber 10, where it accumulates, then through the channels 9 enters the annular chamber 11 and exits through the opening 7. It is obvious that in this design, in comparison with previously known, the maximum possibly increases the efficiency of heat transfer between environments.

Примером конкретного выполнения может служить теплообменник для подогрева дизельного топлива горячей водой, предназначенный для работы при следующих условиях:An example of a specific implementation can serve as a heat exchanger for heating diesel fuel with hot water, designed to operate under the following conditions:

температура горячей воды на входе, °Cinlet hot water temperature, ° C 6060 температура топлива на входе, °Cinlet fuel temperature, ° C 55 температура топлива на выходе, °Coutlet fuel temperature, ° C 4040 расход воды, г/секwater consumption, g / s 167167 расход топлива, г/секfuel consumption, g / s 4040 давление воды, МПаwater pressure, MPa 1,51,5 давление топлива, МПаfuel pressure, MPa 3,53,5

Теплообменник выполнен одноходовым, в соответствии с фиг. 1. Каналы для прохождения первой среды - трубы, расположенные в полости корпуса в шахматном порядке. Соединения соседних труб - ребра; геометрия соединений - соответствует фиг. 1; материал - алюминий. Конкретные размеры конструкции были рассчитаны исходя из заданных условий эксплуатации. В результате за счет увеличения эффективности теплообмена между средами в выбранной конструкции заданные условия выполняются теплообменником, теплообменный модуль которого имеет размеры ⌀200×260 мм с площадью теплообменной поверхности 2,5 м2 и массой 16 кг. Теплообменный модуль по прототипу для этих целей имеет в 2,2 раза большие размеры и в 5 раз большую массу.The heat exchanger is made one-way, in accordance with FIG. 1. Channels for the passage of the first medium - pipes located in the cavity of the body in a checkerboard pattern. Connections of adjacent pipes - ribs; connection geometry — corresponds to FIG. one; material - aluminum. The specific dimensions of the structure were calculated based on the specified operating conditions. As a result, due to the increase in the efficiency of heat transfer between the media in the selected design, the specified conditions are satisfied by the heat exchanger, the heat exchange module of which has dimensions ⌀200 × 260 mm with a heat exchange surface area of 2.5 m 2 and a weight of 16 kg. The heat transfer module of the prototype for these purposes has 2.2 times large dimensions and 5 times the mass.

Предлагаемое изобретение оптимальным образом может быть реализовано при помощи современных технологий 3D печати, например, с помощью селективного лазерного плавления. Эти технологии дают широкие возможности для вариаций размеров конструкции и применяемых материалов и, следовательно, расширяют сферу применения таких теплообменных модулей. Очевидно, что предлагаемое изобретение является промышленно применимым и может обеспечить решение широкого круга задач - от бытовых приборов до, например, сложного судового оборудования.The present invention can be optimally implemented using modern technologies of 3D printing, for example, using selective laser melting. These technologies provide great opportunities for variations in the size of the structure and the materials used and, therefore, expand the scope of application of such heat-exchange modules. Obviously, the present invention is industrially applicable and can provide a solution to a wide range of problems - from household appliances to, for example, complex marine equipment.

Claims (3)

1. Теплообменный модуль, включающий полый цилиндрический корпус, ограниченный торцевыми концевыми пластинами с отверстиями для прохождения первой среды по расположенным внутри корпуса сквозным каналам и имеющий в боковой стенке вблизи торцевых концевых пластин отверстия для входа и выхода второй среды, а также примыкающие к наружным сторонам торцевых концевых пластин замкнутые полости для подвода и отвода первой среды, отличающийся тем, что все соседние каналы для прохождения первой среды соединены между собой продольными ребрами, разделяющими межканальное пространство на отдельные продольные каналы для прохождения второй среды и имеющими длину, меньшую длины каналов для прохождения первой среды с образованием кольцевых камер для накапливания второй среды, включающих отверстия в стенке корпуса для входа и выхода второй среды.1. A heat exchange module comprising a hollow cylindrical body bounded by end end plates with openings for passing the first medium through the through channels located inside the body and having openings in and out of the second medium in the side wall near the end end plates, as well as adjacent to the outer sides of the end end plates closed cavities for supplying and discharging the first medium, characterized in that all adjacent channels for the passage of the first medium are interconnected by longitudinal ribs, fissioning interchannel space into separate longitudinal channels for passage of a second medium and having a length less than the length of the channel for the passage of a first medium to form an annular chamber for accumulating the second medium comprising a hole in the housing wall for entry and exit of the second medium. 2. Теплообменный модуль по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен монолитным, например, по технологии 3D печати с помощью селективного лазерного плавления.2. The heat exchange module according to claim 1, characterized in that it is made monolithic, for example, using 3D printing technology using selective laser melting. 3. Теплообменный модуль по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно имеет, по крайней мере, одну сплошную перегородку, разделяющую полость и камеру для входа соответственно первой и второй сред, обеспечивающую многоходовое прохождение сред. 3. The heat exchange module according to claim 1, characterized in that it further has at least one continuous partition separating the cavity and the chamber for entry of the first and second media, respectively, providing multi-pass passage of the media.
RU2014132043/06A 2014-08-01 2014-08-01 Heat exchange module RU2596685C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014132043/06A RU2596685C2 (en) 2014-08-01 2014-08-01 Heat exchange module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014132043/06A RU2596685C2 (en) 2014-08-01 2014-08-01 Heat exchange module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014132043A RU2014132043A (en) 2016-02-20
RU2596685C2 true RU2596685C2 (en) 2016-09-10

Family

ID=55313481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014132043/06A RU2596685C2 (en) 2014-08-01 2014-08-01 Heat exchange module

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2596685C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182526U1 (en) * 2018-04-16 2018-08-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) MULTI-WAY SHELL-TUBE HEAT EXCHANGER
RU2687549C1 (en) * 2018-03-15 2019-05-14 Александр Витальевич Барон Heat exchanger

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB637235A (en) * 1946-09-24 1950-05-17 Holden & Brooke Ltd Improvements relating to heat exchanging means
SU1765672A1 (en) * 1986-12-16 1992-09-30 Производственное объединение "Невский завод" им.В.И.Ленина Shell-and-tube heat exchanger
RU2006780C1 (en) * 1991-05-30 1994-01-30 Евенко Владимир Иосифович Tubular heat exchanger
JP2005299956A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Denso Corp Heat exchanger
RU2391613C1 (en) * 2008-12-02 2010-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "НПО ТЕРМЭК" Shell-and-tube heat exchanger

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB637235A (en) * 1946-09-24 1950-05-17 Holden & Brooke Ltd Improvements relating to heat exchanging means
SU1765672A1 (en) * 1986-12-16 1992-09-30 Производственное объединение "Невский завод" им.В.И.Ленина Shell-and-tube heat exchanger
RU2006780C1 (en) * 1991-05-30 1994-01-30 Евенко Владимир Иосифович Tubular heat exchanger
JP2005299956A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Denso Corp Heat exchanger
RU2391613C1 (en) * 2008-12-02 2010-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "НПО ТЕРМЭК" Shell-and-tube heat exchanger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687549C1 (en) * 2018-03-15 2019-05-14 Александр Витальевич Барон Heat exchanger
RU182526U1 (en) * 2018-04-16 2018-08-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) MULTI-WAY SHELL-TUBE HEAT EXCHANGER

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014132043A (en) 2016-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2535187C1 (en) Plate heat exchanger with staggered arrangement of channels
RU2486425C1 (en) Heat exchange unit
US20050061025A1 (en) End bonnets for shell and tube dx evaporator
RU2348882C1 (en) Astanov radial-spiral-type heat-exchanger (versions)
US20180017331A1 (en) Honeycomb heat exchanger
CN101672597A (en) Core of heat exchanger
RU2596685C2 (en) Heat exchange module
CN105806102A (en) Heat exchanger with flow guide device adopting self-supporting structure
KR101734288B1 (en) Heat exchanger
KR20120104698A (en) Heat exchanger
US4805694A (en) Heat exchanger
WO2015108444A1 (en) Plate heat exchanger
RU2557146C1 (en) Radial and spiral heat exchanger
CN102313401A (en) Microchannel heat exchanger
EP4257906A1 (en) Spiral heat exchanger and manufacturing method therefor
RU2494329C1 (en) Shell-and-tube heat exchanger
RU2558664C1 (en) Radial-spiral heat exchanger
RU2563946C1 (en) Heat exchanger
RU141420U1 (en) PLATE HEAT EXCHANGER
RU149737U1 (en) SHELL-TUBE HEAT EXCHANGE UNIT
RU2673119C2 (en) Heat exchanging device
RU51189U1 (en) HEAT EXCHANGE MULTI-WAY HOUSING AND TUBE UNIT
RU2621194C1 (en) Heat exchange unit
RU2774015C1 (en) Heat exchanger
CN216645015U (en) Heat exchanger structure of high-efficient heat transfer

Legal Events

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

Effective date: 20170802