RU2662459C1 - Heat exchanger with liquid heat carrier (options) - Google Patents
Heat exchanger with liquid heat carrier (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662459C1 RU2662459C1 RU2017141143A RU2017141143A RU2662459C1 RU 2662459 C1 RU2662459 C1 RU 2662459C1 RU 2017141143 A RU2017141143 A RU 2017141143A RU 2017141143 A RU2017141143 A RU 2017141143A RU 2662459 C1 RU2662459 C1 RU 2662459C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- channels
- heat exchanger
- pipes
- pipe walls
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B15/00—Cooling
- G12B15/02—Cooling by closed-cycle fluid-circulating systems
-
- 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
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплопередающим системам, в частности относится к теплообменнику с жидким теплоносителем, и может использоваться для охлаждения тепловыделяющего оборудования, в частности для охлаждения силовых модулей электронной аппаратуры вычислительной и телекоммуникационной техники или в качестве нагревающих радиаторов при построении модульных инженерных систем для обогрева помещений.The invention relates to heat transfer systems, in particular relates to a heat exchanger with a liquid coolant, and can be used to cool heat-generating equipment, in particular, to cool power modules of electronic equipment of computer and telecommunication equipment or as heating radiators when constructing modular engineering systems for heating rooms.
Известно теплопередающее устройство, используемое в модуле электронного блока для съема тепла, которое включает многослойную пластину с внешними металлическими слоями и внутренним эластичным слоем, в котором выполнены каналы в форме меандра и прямоугольного поперечного сечения для прохождения хладагента, подводимого и отводимого через патрубки, подсоединенные к меандровым каналам (авт. свид. СССР №1637051, опубликовано 23.03.1991 года, бюл. №11).It is known heat transfer device used in the module of the electronic unit for heat removal, which includes a multilayer plate with external metal layers and an internal elastic layer in which channels are made in the form of a meander and a rectangular cross-section for the passage of refrigerant supplied and discharged through nozzles connected to the meanders channels (ed. certificate of the USSR No. 1637051, published March 23, 1991, bull. No. 11).
Недостатками известного теплопередающего устройства является низкая надежность конструкции, обусловленная неустойчивостью каналов, созданных в эластичном слое, и низкий коэффициент теплопередачи, определяемый относительно малой поверхностью теплообмена, сформированной поверхностью меандровых каналов на металлических наружных слоях пластины.The disadvantages of the known heat transfer device are the low reliability of the structure due to the instability of the channels created in the elastic layer and the low heat transfer coefficient determined by the relatively small heat transfer surface formed by the surface of the meander channels on the metal outer layers of the plate.
Известны также устройства для охлаждения электронных компонентов за счет принудительной циркуляции жидкого теплоносителя (RU 34844 U1, 2003; RU 89318 U1, 2009; 2273970), которые, в общей для них части, содержат герметичный корпус с основанием для установки электронных компонентов, выполненным из материала с высокой теплопроводностью, снабженный впускным и выпускным отверстиями для теплоносителя, причем в корпусе выполнены каналы для движения теплоносителя, например, в форме одного или нескольких меандров.Also known are devices for cooling electronic components due to forced circulation of a liquid heat carrier (RU 34844 U1, 2003; RU 89318 U1, 2009; 2273970), which, in their common part, contain a sealed housing with a base for installing electronic components made of material with high thermal conductivity, equipped with inlet and outlet openings for the coolant, and in the housing there are channels for the movement of the coolant, for example, in the form of one or more meanders.
Недостатком указанных известных устройств для охлаждения электронных компонентов является то, что эффективность теплообмена между различными участками поверхности основания для установки электронных компонентов и жидким теплоносителем определяется формой, размерами и расположением каналов для движения теплоносителя, в результате чего эти устройства не обеспечивают равномерности теплообмена по площади поверхности основания для установки электронных компонентов.A disadvantage of these known devices for cooling electronic components is that the heat transfer efficiency between different parts of the base surface for installing electronic components and a liquid coolant is determined by the shape, size and location of the channels for movement of the coolant, as a result of which these devices do not provide uniform heat transfer over the surface area of the base for installing electronic components.
Аналогичные системы для съема тепла используются также в металлургии, в частности, в доменных печах для охлаждения шахт. В медном плитовом холодильнике, в корпусе которого путем сверления выполнены спаренные продольные каналы для циркуляции охлаждающей воды, при этом диаметр продольных каналов составляет 0,25-0,4 толщины корпуса холодильника, расстояние между осями продольных каналов каждой пары составляет 1,5-2,0 их диаметра, продольные каналы на торцах корпуса холодильника заглушены пробками, а полости каждой пары продольных каналов соединены между собой цилиндрическими, перпендикулярными к плоскости корпуса холодильника глуходонными каналами, служащими для ввода и закрепления в них патрубков для подвода и отвода охлаждающей воды, причем оси этих глуходонных каналов расположены от торцевых поверхностей корпуса холодильника на расстоянии, равном 0,8-1,3 толщины его корпуса, их диаметр равен 1,9-2,2 диаметра продольных каналов, а глубина глуходонных каналов равна сумме половин толщины корпуса холодильника и диаметра продольных каналов, причем корпус холодильника имеет форму трапеции, а его длина равна высоте заплечиков (патент RU №2204611, опубликовано 20.05.2003 г.).Similar systems for heat removal are also used in metallurgy, in particular, in blast furnaces for cooling mines. In a copper plate refrigerator, in the case of which paired longitudinal channels are made for drilling to circulate cooling water, the diameter of the longitudinal channels is 0.25-0.4 of the thickness of the refrigerator body, the distance between the axes of the longitudinal channels of each pair is 1.5-2, 0 of their diameter, the longitudinal channels at the ends of the refrigerator case are plugged with plugs, and the cavities of each pair of longitudinal channels are interconnected by cylindrical, perpendicular to the plane of the refrigerator case, deaf channels, serving for introducing and securing in them pipes for supplying and discharging cooling water, the axes of these deaf channels being located from the end surfaces of the refrigerator body at a distance equal to 0.8-1.3 of the thickness of its body, their diameter is 1.9-2.2 the diameter of the longitudinal channels, and the depth of the deep-groove channels is equal to the sum of half the thickness of the refrigerator body and the diameter of the longitudinal channels, the refrigerator case having the shape of a trapezoid and its length equal to the height of the shoulders (patent RU No. 2204611, published on 05.20.2003).
Недостатком известной конструкции является сложность технологии изготовления, требующей большого объема операций сверления продольных и поперечных каналов. Кроме того, наличие пробок для «глушения» продольных каналов снижает надежность конструкции.A disadvantage of the known design is the complexity of manufacturing technology, requiring a large volume of drilling operations of longitudinal and transverse channels. In addition, the presence of plugs for "killing" the longitudinal channels reduces the reliability of the design.
Наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому в качестве изобретения теплообменнику с жидким теплоносителем, используемому для съема тепла с поверхности охлаждаемого объекта, является теплообменник, содержащий закрепленные теплообменные трубы, связанные с подводящим и отводящим патрубками и установленные в трубных стенках, закрытых крышками с отверстиями для соединения с подводящим и отводящим патрубками соответственно, при этом между каждой трубной стенкой и крышкой установлены дополнительные плоские матрицы со сквозными отверстиями, образующими внутренние каналы, связывающие, по крайней мере, одну пару труб между собой, а также с отверстиями, совпадающими с отверстиями в крышках (полезная модель RU №118412, опубликовано 20.07.2012). По одному из вариантов исполнения каждая матрица с одной или с двух сторон закрыта герметичными прокладками, внутренняя из которых снабжена отверстиями, идентичными отверстиями трубной стенки, а наружная снабжена отверстиями, совпадающими с отверстиями крышки. При этом форма и размеры отверстий в матрице могут выбираться исходя из условия равенства сечения канала по всему пути следования теплообменной среды, матрица выполнена из металла, сплава или неметаллического материала. С каждой из сторон теплообменника может быть послойно установлено более одной матрицы. Матрица и крышка могут быть неразъемно соединены друг с другом. Матрица и трубная стенка также могут быть неразъемно соединены друг с другом.The closest in purpose and technical essence to the heat exchanger with liquid heat carrier claimed as an invention, used to remove heat from the surface of a cooled object, is a heat exchanger containing fixed heat exchanger pipes connected to the inlet and outlet pipes and installed in pipe walls closed by covers with openings for connection with the inlet and outlet pipes, respectively, while additional flat dies are installed between each tube wall and the cover s with through holes forming internal channels connecting at least one pair of pipes to each other, as well as with holes matching the holes in the covers (utility model RU No. 118412, published on July 20, 2012). According to one embodiment, each matrix is closed on one or both sides by hermetic gaskets, the inner of which is provided with holes identical to the openings of the tube wall, and the outer one is equipped with holes matching the openings of the cover. In this case, the shape and size of the holes in the matrix can be selected based on the condition of equal channel cross-section along the entire path of the heat transfer medium, the matrix is made of metal, alloy or non-metallic material. On each side of the heat exchanger, more than one matrix can be installed in layers. The matrix and the cover can be inseparably connected to each other. The matrix and the tube wall can also be permanently connected to each other.
Недостатком известной конструкции является работа на охлаждение только трубного пучка, что обусловлено вспомогательным назначением и низкой теплопроводностью элементов, прилегающих к трубной стенке, в частности матрицы и прилегающих к ней герметичных прокладок. Кроме того, выполнение конструкции разборной, решающее проблемы очистки внутренней поверхности теплообменника, снижает надежность конструкции, определяемой эксплуатационной стойкостью используемых материалов. Даже возможность выполнения неразъемного соединения матрицы и крышки требует наличия герметичных прокладок, что в целом ослабляет конструкцию. При этом использование нескольких элементов, прилегающих к трубной стенке, усложняют конструкцию теплообменника.A disadvantage of the known design is the work on cooling only the tube bundle, which is due to the auxiliary purpose and low thermal conductivity of the elements adjacent to the pipe wall, in particular the matrix and the adjacent gaskets. In addition, the implementation of the collapsible structure, which solves the problems of cleaning the inner surface of the heat exchanger, reduces the reliability of the structure, determined by the operational stability of the materials used. Even the ability to make a permanent connection of the matrix and the cover requires the presence of sealed gaskets, which generally weakens the design. At the same time, the use of several elements adjacent to the tube wall complicates the design of the heat exchanger.
Технической задачей усовершенствования конструкции является повышение эффективности теплообмена и повышение надежности конструкции теплообменника.The technical task of improving the design is to increase the efficiency of heat transfer and increase the reliability of the design of the heat exchanger.
Техническим результатом усовершенствования конструкции теплообменника является повышение теплопроводности его трубных стенок и упрощение конструкции.The technical result of improving the design of the heat exchanger is to increase the thermal conductivity of its pipe walls and simplify the design.
Поставленная задача решается тем, что в теплообменнике с жидким теплоносителем, включающем трубную систему, закрепленную в трубных стенках с каналами, соединяющими трубы трубной системы, крышки и подводящие и отводящие патрубки для жидкого теплоносителя, согласно изобретению каналы, соединяющие трубы трубной системы, выполнены непосредственно в плоскости каждой трубной стенки, выполненной из теплопроводящего материала, а трубы закреплены в крышках, которые установлены на внутренних относительно трубной системы сторонах трубных стенок, либо закреплены непосредственно в трубных стенках (при расположении крышек на внешних относительно трубной системы сторонах трубных стенок), при этом каналам в трубных стенках придана зигзагообразная форма с, например, V-образным или U-образным внутренним участком и С-образными краевыми участками, или спиралевидная или иная криволинейная форма. Поверхности каналов могут быть выполнены рельефными, например, с канавками, иглами, насечками, при этом продольные оси зигзагообразных или спиралевидных каналов в трубных стенках расположены параллельно и/или под углом друг к другу. Трубные стенки могут быть дополнительно жестко дистанционированы стержневыми элементами. Кроме того, хотя бы одно из отверстий каждой крышки или трубной стенки использовано для подвода или отвода теплоносителя.The problem is solved in that in a heat exchanger with a liquid coolant, including a pipe system, fixed in the pipe walls with channels connecting the pipes of the pipe system, covers and inlet and outlet pipes for the liquid coolant, according to the invention, the channels connecting the pipes of the pipe system are made directly in the plane of each pipe wall made of heat-conducting material, and the pipes are fixed in caps that are installed on the sides of the pipe walls internal to the pipe system to, or are fixed directly in the pipe walls (with the caps on the sides of the pipe walls external to the pipe system), while the channels in the pipe walls are given a zigzag shape with, for example, a V-shaped or U-shaped inner section and C-shaped edge sections , or a spiral or other curved shape. The surface of the channels can be embossed, for example, with grooves, needles, notches, while the longitudinal axis of the zigzag or spiral channels in the pipe walls are parallel and / or at an angle to each other. The tube walls can be additionally rigidly spaced by rod elements. In addition, at least one of the openings of each cover or pipe wall is used to supply or remove coolant.
В варианте выполнения теплообменника с жидким теплоносителем, включающем трубную систему, закрепленную в трубных стенках с каналами, соединяющими трубы трубной системы, крышки и подводящие и отводящие патрубки для жидкого теплоносителя, согласно изобретению трубные стенки размещены по боковым сторонам треугольной или многогранной призмы, каналы, соединяющие трубы трубной системы, выполнены непосредственно в плоскости каждой трубной стенки, выполненной из теплопроводящего материала, при этом каналам в трубных стенках придана зигзагообразная форма с, например, V-образным или U-образным внутренним участком и С-образными краевыми участками, или спиралевидная форма, трубы трубной системы выполнены прямолинейными или криволинейными, закреплены в крышках, которые установлены на внутренних относительно трубной системы сторонах трубных стенок, либо закреплены непосредственно в трубных стенках (при расположении крышек на внешних относительно трубной системы сторонах трубных стенок).In an embodiment of a heat exchanger with a liquid coolant, comprising a pipe system fixed in pipe walls with channels connecting pipes of the pipe system, covers and inlet and outlet pipes for a liquid coolant, according to the invention, the pipe walls are placed on the sides of a triangular or polyhedral prism, channels connecting pipes of the pipe system are made directly in the plane of each pipe wall made of heat-conducting material, while the channels in the pipe walls are zigzagged a shaped form with, for example, a V-shaped or U-shaped inner section and C-shaped edge sections, or a spiral shape, the pipes of the pipe system are made rectilinear or curvilinear, fixed in caps that are mounted on the sides of the pipe walls that are internal to the pipe system, or fixed directly in the pipe walls (with the caps on the sides of the pipe walls external to the pipe system).
Выполнение каналов, соединяющих трубы трубной системы теплообменника непосредственно в трубных стенках, выполненных из теплопроводящего материала, и размещение крышек на трубных стенках позволяют включить трубные стенки в процесс теплообмена, снимая или отдавая тепло во внешнюю среду, а придание каналам зигзагообразной с внутренним, например V- или U-образным участком и С-образными концевыми участками или спиралевидной формы, или любой другой криволинейной формы, обеспечивают возможность максимально увеличить внутреннюю поверхность каналов, площадь поверхности которых превышает площадь наружной поверхности трубной стенки, в которой они выполнены, что значительно увеличивает эффективность теплообмена. Кроме того, указанная форма каналов и выполнение их внутренней поверхности рельефной способствует турбулизации потока теплоносителя, что также интенсифицирует теплообмен.The implementation of the channels connecting the pipes of the pipe system of the heat exchanger directly in the pipe walls made of heat-conducting material, and the placement of the covers on the pipe walls allow the pipe walls to be included in the heat exchange process, removing or transferring heat to the external environment, and making the channels zigzag with the internal, for example V- or U-shaped section and C-shaped end sections or spiral shape, or any other curved shape, provide the ability to maximize the inner surface Anal, whose surface area exceeds the area of the outer surface of the tube wall, in which they are formed, which significantly increases heat transfer efficiency. In addition, the specified shape of the channels and the implementation of their relief surface contributes to the turbulization of the coolant flow, which also intensifies heat transfer.
Размещение крышек на внутренних или наружных поверхностях трубных стенок обеспечивает упрощение конструкции теплообменника, увеличивает его жесткость за счет жесткого крепления труб в отверстиях крышек или трубных стенок, что, при наличии дистанционирующих стержневых элементов, повышает надежность конструкции.Placing the covers on the inner or outer surfaces of the tube walls simplifies the design of the heat exchanger, increases its rigidity due to the rigid fastening of the pipes in the holes of the caps or tube walls, which, in the presence of spacer rod elements, increases the reliability of the structure.
Выполнение теплообменника по варианту с размещением трубных стенок по боковым сторонам треугольной или многогранной призмы позволяет увеличить эффективность теплообменника за счет включения в процесс теплообмена нескольких трубных стенок, размещенных по боковым сторонам призмы.The implementation of the heat exchanger according to the embodiment with the placement of the tube walls on the sides of a triangular or multifaceted prism allows you to increase the efficiency of the heat exchanger by including several tube walls placed on the sides of the prism in the heat transfer process.
Сущность изобретения поясняется чертежами и схемами.The invention is illustrated by drawings and diagrams.
На фиг. 1 представлен общий вид теплообменника с вариантами исполнения: а) вариант с внутренними относительно трубной системы крышками, б) вариант с наружными относительно трубной системы крышками.In FIG. 1 shows a general view of the heat exchanger with the following options: a) a variant with lids internal to the pipe system, b) a variant with lids external to the pipe system.
На фиг. 2 приведены виды сверху теплообменников с трубными стенками, расположенными по боковым сторонам призмы: в) и г) - варианты с расположением трубных стенок по боковым сторонам треугольной призмы, д) и е) - варианты с расположением трубных стенок по боковым сторонам четырехугольной призмы.In FIG. Figure 2 shows top views of heat exchangers with pipe walls located on the sides of the prism: c) and d) - options with the location of the pipe walls on the sides of the triangular prism, e) and e) - options with the location of the pipe walls on the sides of the quadrangular prism.
На фиг. 3 показан пример выполнения спиралевидных каналов.In FIG. 3 shows an example of a spiral channel.
На фиг 4 - каналы с рифленой игольчатой поверхностью.In Fig 4 - channels with a corrugated needle surface.
Представленные на фиг. 1 изображениями а) и б) варианты выполнения теплообменника включают трубную систему с трубами 1, закрепленными в отверстиях 2 установленных с внутренних сторон крышек 3 и 4, (изображение а), либо закрепленных непосредственно в трубных стенках 5 и 6 (изображение б), выполненных из теплопроводящего материала. Крышки (вариант а) или трубные стенки (вариант б) могут быть жестко дистанционированы стержневыми элементами 7 (показаны условно). К двум отверстиям крышек (вариант а), либо трубных стенок (вариант б) подсоединены патрубки 8 для ввода и 9 для вывода теплоносителя. В плоскости трубных стенок выполнены зигзагообразные каналы 10 с U-образными внутренними участками 11 и концевыми С-образными участками 12, при этом продольные оси 13 зигзагообразных каналов могут быть расположены параллельно или под углом друг к другу. Зигзагообразные или спиралевидные каналы 10 могут быть выполнены фрезерованием, формованием или иным способом, в том числе (но не обязательно) с рельефной поверхностью в виде игл, насечек, канавок, выступов (на фиг. 4). Площадь поперечного сечения зигзагообразных или спиралевидных каналов может быть соотнесена (но не обязательно) с площадью поперечного сечения труб трубной системы.Presented in FIG. 1 by images a) and b) embodiments of the heat exchanger include a pipe system with
Представленный вариант в) исполнения теплообменника (на фиг. 2) включает трубные стенки 14, при их расположении по боковым граням треугольной призмы и прямые трубы 15.The presented option c) the performance of the heat exchanger (in Fig. 2) includes
Вариант г) исполнения теплообменника (на фиг. 2) включает трубные стенки 16, при их расположении по боковым граням треугольной призмы и U- или V-образные трубы 17.Option d) the execution of the heat exchanger (in Fig. 2) includes
В теплообменнике, изображенном на варианте д) на фиг. 2, трубные стенки 18 расположены по боковым граням четырехугольной призмы и прямые трубы 19.In the heat exchanger shown in embodiment e) in FIG. 2, the
В теплообменнике, изображенном на варианте е) на фиг. 2, трубные стенки 20 расположены по боковым граням четырехугольной призмы и трубам 21 придана U- или Г-образная форма.In the heat exchanger shown in embodiment e) in FIG. 2, the
На фиг. 1 теплоноситель, вводимый через патрубок 8, подсоединенный к отверстию 2 в крышке 3 трубной стенки 5, (на изображении а), или к отверстию 2 в трубной стенке 5 (на изображении б), поступает последовательно в зигзагообразные каналы 10 и в трубы 1 трубной системы. Проходя через трубы 1 трубной системы и соединяющие их зигзагообразные (или спиралевидные) каналы 10, теплоноситель производит нагрев (или охлаждение) трубных стенок 3 и 4 теплообменника, и выводится через патрубок 9, подсоединенный к отверстию 2 на крышке 4 трубной стенки 6 (или непосредственно на трубной стенке 6 на изображении б). При этом трубные стенки и трубная система совместно участвуют в теплообмене с окружающей средой, нагревая или охлаждая воздух, проходящий через теплообменник при естественной конвекции или при принудительном вентилировании.In FIG. 1, the coolant introduced through the
Таким образом, благодаря выполнению непосредственно в плоскости трубных стенок зигзагообразных каналов с внутренним V- или U-образным участком и краевыми С-образными участками или спиралевидными, закрытых с внутренней относительно трубной системы или с наружной стороны крышками, сами крышки и трубные стенки активно включаются в процесс теплообмена, при этом значительно увеличивается внутренняя поверхность теплообмена последних, и благодаря выполнению трубных стенок из теплопроводящего материала (например, меди или алюминия) повышается эффективность теплообменника. Установкой крышек с внутренней или наружной стороны трубных стенок обеспечивается упрощение конструкции теплообменника и повышается его надежность.Thus, due to the execution directly in the plane of the pipe walls of zigzag channels with an internal V- or U-shaped section and edge C-shaped sections or spiral, closed from the inner relative to the pipe system or from the outside, the covers themselves and the tube walls are actively included in the heat transfer process, while significantly increasing the internal surface of the heat transfer of the latter, and due to the implementation of the pipe walls of a heat-conducting material (for example, copper or aluminum) increases I heat exchanger efficiency. The installation of covers on the inside or outside of the pipe walls simplifies the design of the heat exchanger and increases its reliability.
При этом, заявляемые в качестве изобретения варианты исполнения теплообменника обеспечивают возможность создания теплообменных систем с теплообменниками, содержащими различное количество труб и трубных стенок, с различным размещением крышек на трубных стенках, с различным расположением отверстий, определяемым различными схемами движения жидкости, с различной формой труб, трубных стенок и каналов трубных стенках. А использование различных интенсификаторов теплообмена (рельефные внутренние поверхности труб и каналов, турбулизаторы потока, внешнее оребрение и т.п.) позволяет дополнительно повысить эффективность теплообменника.At the same time, the heat exchanger versions claimed as an invention provide the possibility of creating heat exchange systems with heat exchangers containing a different number of pipes and pipe walls, with different placement of covers on the pipe walls, with a different arrangement of openings determined by different fluid flow patterns, with different pipe shapes, pipe walls and channels of pipe walls. And the use of various heat transfer intensifiers (embossed inner surfaces of pipes and channels, flow turbulators, external fins, etc.) can further increase the efficiency of the heat exchanger.
За счет наличия плоской внешней контактной поверхности большой площади создается возможность построения модульных систем с несколькими контурами охлаждения, в случае присоединения к внешней поверхности трубных стенок (для варианта а) или крышек (для варианта б) дополнительных охлаждающих устройств (внешних радиаторов, тепловых трубок, термоэлектрических элементов, внешних водоблоков и т.п.).Due to the presence of a flat external contact surface of a large area, it is possible to build modular systems with several cooling circuits, if additional cooling devices (external radiators, heat pipes, thermoelectric) are connected to the external surface of the pipe walls (for option a) or covers (for option b) elements, external water blocks, etc.).
Выполняемый по другому варианту теплообменник с размещенными по боковым граням призмы трубными стенками дает возможность использовать его в качестве интенсивного нагревателя или охладителя, увеличивая число контактных поверхностей для съема/отдачи тепла.A heat exchanger performed in another embodiment with tube walls placed along the side faces of the prism makes it possible to use it as an intensive heater or cooler, increasing the number of contact surfaces for heat removal / removal.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017141143A RU2662459C1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Heat exchanger with liquid heat carrier (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017141143A RU2662459C1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Heat exchanger with liquid heat carrier (options) |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017132682 Substitution | 2017-09-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2662459C1 true RU2662459C1 (en) | 2018-07-26 |
Family
ID=62981622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017141143A RU2662459C1 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Heat exchanger with liquid heat carrier (options) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2662459C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700660C1 (en) * | 2018-12-04 | 2019-09-18 | Антон Андреевич Румянцев | Combined cooling system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2100733C1 (en) * | 1996-03-29 | 1997-12-27 | Алексей Иванович Худяков | Plate-type heat exchanger and method for its manufacture |
| RU2154781C1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-08-20 | Открытое акционерное общество "ГАЗ" | Thermoelectric refrigerator |
| RU2319095C1 (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-10 | ООО "Научно-исследовательский центр высоких технологий" | Heat-exchange element and plate heat exchanger |
| RU2357170C2 (en) * | 2003-05-06 | 2009-05-27 | МЕДЖИТТ (Ю Кей) ЛТД | Heat exchanger core |
| RU2012131679A (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-27 | Закрытое акционерное общество "Ролт Инжиниринг" | EXHAUST GAS HEAT RECOVERER |
-
2017
- 2017-11-27 RU RU2017141143A patent/RU2662459C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2100733C1 (en) * | 1996-03-29 | 1997-12-27 | Алексей Иванович Худяков | Plate-type heat exchanger and method for its manufacture |
| RU2154781C1 (en) * | 1999-03-22 | 2000-08-20 | Открытое акционерное общество "ГАЗ" | Thermoelectric refrigerator |
| RU2357170C2 (en) * | 2003-05-06 | 2009-05-27 | МЕДЖИТТ (Ю Кей) ЛТД | Heat exchanger core |
| RU2319095C1 (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-10 | ООО "Научно-исследовательский центр высоких технологий" | Heat-exchange element and plate heat exchanger |
| RU2012131679A (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-27 | Закрытое акционерное общество "Ролт Инжиниринг" | EXHAUST GAS HEAT RECOVERER |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700660C1 (en) * | 2018-12-04 | 2019-09-18 | Антон Андреевич Румянцев | Combined cooling system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2568789B1 (en) | Heat exchanger | |
| RU2535187C1 (en) | Plate heat exchanger with staggered arrangement of channels | |
| JP2005122503A5 (en) | ||
| US20120138281A1 (en) | Heat Exchanger for Electronic Assemblies | |
| JP2010249439A (en) | Liquid heat exchange device and heat exchange system | |
| US10739078B2 (en) | Heat exchanger | |
| TW201727171A (en) | Heat exchanger for a vapor compression system | |
| JP2020107885A (en) | Flexible cooling plate with fluid distribution mechanism | |
| EP3561426A1 (en) | Heat exchange device | |
| TW434395B (en) | Heat exchanger | |
| RU2662459C1 (en) | Heat exchanger with liquid heat carrier (options) | |
| JP2006200861A (en) | Multi-fluid heat exchanger | |
| JP2016017737A (en) | TED heat exchanger | |
| KR20150098451A (en) | Shell and tube type heat exchanger | |
| JP7499354B2 (en) | Electrical equipment, panels and heat exchangers | |
| CN210579840U (en) | Turbulent flow type radiator, air conditioner frequency converter with same and electronic equipment | |
| KR102069804B1 (en) | Heat exchanger and heat exchanging device comprising the same | |
| KR20100023729A (en) | Hot water boiler | |
| RU128058U1 (en) | DEVICE FOR COOLING OR HEATING ELECTRONIC COMPONENTS | |
| RU149737U1 (en) | SHELL-TUBE HEAT EXCHANGE UNIT | |
| CN104602469A (en) | Cabinet | |
| TW201926858A (en) | Liquid heat dissipation system | |
| CN107094364A (en) | A kind of electronic equipment modular water cooling and radiation device | |
| KR100522109B1 (en) | cooling unit using Al heat transmiting tube fabricated by skiving | |
| RU158070U1 (en) | SPEED HEAT EXCHANGE UNIT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191128 |