RU2673631C1 - Energy-saving plate exchanger - Google Patents
Energy-saving plate exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673631C1 RU2673631C1 RU2017145574A RU2017145574A RU2673631C1 RU 2673631 C1 RU2673631 C1 RU 2673631C1 RU 2017145574 A RU2017145574 A RU 2017145574A RU 2017145574 A RU2017145574 A RU 2017145574A RU 2673631 C1 RU2673631 C1 RU 2673631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- casing
- horizontal
- closed
- tube
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 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
-
- 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
- F28D9/0031—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 for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
- F28D9/0043—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 for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
- F28D9/005—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 for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
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 теплотехнике, а именно, к теплообменному оборудованию и может быть использовано при воздушном охлаждении газов и жидкостей вне помещений без принудительной подачи охлаждающего воздуха.The invention relates to heat engineering, namely, to heat exchange equipment and can be used for air cooling of gases and liquids outdoors without forced supply of cooling air.
Известен пластинчатый теплообменник, включающий кожух, в котором помещен пакет пластин, состоящий из множества теплообменных пластин, которые формируют первые промежутки (каналы) между пластинами для первой (охлаждающей) среды (например, воздуха) и вторые промежутки (каналы) между пластинами для второй (охлаждаемой) среды. Кожух снабжен трубными досками и крышками, в которых устроены входные и выходные отверстия (патрубки) для входа в пластинчатый теплообменник и выхода из него нагреваемой и охлаждаемой сред, а теплообменные пластины соединяются с кожухом, трубными досками и крышками через уплотнения [Патент РФ №2426965, Мкл F 28 D 9/ 00, Мкл F 28 G 13/ 00, 2009].A plate heat exchanger is known, including a casing, in which a plate package consisting of a plurality of heat exchange plates is placed, which form the first spaces (channels) between the plates for the first (cooling) medium (for example, air) and the second spaces (channels) between the plates for the second ( cooled) environment. The casing is equipped with pipe boards and covers in which the inlet and outlet openings (pipes) are arranged for entering the plate heat exchanger and exiting the heated and cooled media from it, and the heat exchanger plates are connected to the casing, pipe boards and covers through seals [RF Patent No. 2426965, Μl F 28
Основным недостатком известного пластинчатого теплообменника является необходимость принудительной подачи охлаждающего теплоносителя (воздуха), что снижает эффективность и надежность устройства.The main disadvantage of the known plate heat exchanger is the need for forced supply of cooling coolant (air), which reduces the efficiency and reliability of the device.
Более близким к предлагаемому изобретению является пластинчатый теплообменник с естественной подачей охлаждающего воздуха, включает кожух, снабженный трубными досками и крышками, между которыми помещены полости для теплообменивающихся сред, в крышках устроены входные и выходные патрубки для входа и выхода теплообменивающихся сред, в кожухе помещен пакет, состоящий из теплообменных пластин, которые формируют каналы для охлаждаемой и охлаждающей среды и которые соединяются с кожухом, трубными досками и крышками через уплотнения, при этом кожух выполнен корытообразным, горизонтальным, с днищем и двумя торцами, представляющими собой нижнюю и две торцевые трубные доски с прямоугольными отверстиями для охлаждающей и охлаждаемой среды, соответственно, торцевые и верхние кромки корытообразного горизонтального кожуха, кромки торцевых и верхней крышек, снабжены фланцевыми полосами, верхняя крышка выполнена с верхней трубной доской с отверстиями для охлаждающей среды, каналы охлаждающей среды соединены с отверстиями верхней и нижней трубных досок и направлены вертикально, каналы охлаждаемой среды соединены с отверстиями торцевых трубных досок, и направлены горизонтально, а выходной патрубок охлаждающей среды (воздуха), соединен с вертикальной вытяжной трубой, снабженной дефлектором [Патент РФ №2489665, МПК F 28 D 9/ 00, 2013].Closer to the proposed invention is a plate heat exchanger with a natural supply of cooling air, includes a casing provided with tube plates and covers, between which cavities for heat-exchanging media are placed, inlets and inlets are arranged for the inlet and outlet of heat-exchanging media, a bag is placed in the casing, consisting of heat exchanger plates that form channels for the cooled and cooling medium and which are connected to the casing, tube boards and covers through seals, when The casing is made of a trough-like, horizontal, with a bottom and two ends, representing the lower and two end pipe boards with rectangular openings for a cooling and cooled medium, respectively, the end and upper edges of the trough-like horizontal casing, the edges of the end and upper covers, are equipped with flange strips, the top cover is made with the upper tube plate with holes for the cooling medium, the channels of the cooling medium are connected to the holes of the upper and lower tube plates and are directed vertically , the channels of the cooled medium are connected to the openings of the end tube plates, and are directed horizontally, and the outlet pipe of the cooling medium (air) is connected to a vertical exhaust pipe equipped with a deflector [RF Patent No. 2489665, IPC F 28 D 9/00, 2013].
Основным недостатком известного пластинчатого теплообменника с естественной подачей охлаждающего воздуха является невозможность охлаждения отходящих газов с большим содержанием влаги до температуры ниже точки росы в связи с затоплением газовых каналов образовавшимся конденсатом, что снижает его эффективность и надежность.The main disadvantage of the known plate heat exchanger with a natural supply of cooling air is the inability to cool exhaust gases with a high moisture content to a temperature below the dew point due to flooding of the gas channels by the condensate formed, which reduces its efficiency and reliability.
Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности и надежности энергосберегающего пластинчатого теплообменника.The technical result, the solution of which the invention is directed, is to increase the efficiency and reliability of an energy-saving plate heat exchanger.
Технический результат достигается энергосберегающим пластинчатым теплообменником, включающим горизонтального корытообразный кожух, днище которого выполнено в виде нижней трубной доски с прямоугольными газовыми (охлаждаемой среды) отверстиями, а торцы в виде двух торцевых трубных досок с прямоугольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, верхние, нижние и торцевые кромки которого снабжены фланцевыми полосами, внутри горизонтального корытообразного кожуха помещен пакет, состоящий из теплообменных пластин, установленных на нижнюю трубную доску и закрытых верхней трубной доской с образованием между собой вертикальных газовых (охлаждаемой среды) каналов, сообщающихся с газовыми отверстиями, и горизонтальных воздушных (охлаждающей среды) каналов, сообщающихся с воздушными отверстиями торцевых трубных досок, правая торцевая трубная доска закрыта наклонной заборной торцевой крышкой, отбортованной на верхней и боковых кромках также с образованием фланцевых полос и образующей снизу заборное отверстие, левая наклонная торцевая крышка отбортована на верхней, нижней и боковых кромках с образованием фланцевых полос, причем сверху она через вытяжное отверстие соединена с вертикальной вытяжной трубой, снабженной дефлектором, сверху горизонтальный корытообразный кожух закрыт верхней наклонной крышкой, отбортованной на кромках с образованием фланцевых полос, создающей газовую полость, причем справа она соединена с входным газовым патрубком, снизу горизонтальный корытообразный кожух соединен с поддоном, отбортованным на верхних кромках с образованием фланцевых полос, снабженным снизу штуцером и с правого торца выходным газовым патрубком. The technical result is achieved by an energy-saving plate heat exchanger, including a horizontal trough-shaped casing, the bottom of which is made in the form of a lower tube plate with rectangular gas (cooled medium) openings, and the ends in the form of two end tube plates with rectangular air (cooling medium) openings, upper, lower and the end edges of which are provided with flange strips, inside the horizontal trough-shaped casing is placed a package consisting of heat exchange plates mounted on the lower tube plate and closed by the upper tube plate with the formation of vertical gas (cooled medium) channels communicating with gas holes and horizontal air (cooling medium) channels communicating with the air holes of the end pipe boards, the right end pipe is closed by an inclined end fence a cover flanged on the upper and lateral edges also with the formation of flange strips and forming a bottom intake hole, the left inclined end cover is flanged on the top, n bottom and side edges with the formation of flange strips, and on top it is connected through an exhaust hole to a vertical exhaust pipe equipped with a deflector, on top of the horizontal trough-like casing is closed by an upper inclined cover flanged at the edges to form flange strips creating a gas cavity, and to the right it is connected to gas inlet, bottom horizontal trough-like casing connected to a pallet flanged at the upper edges with the formation of flange strips, equipped with a bottom fitting and from the right end of the outlet gas pipe.
Предлагаемый энергосберегающий пластинчатый теплообменник (ЭПТО) изображен на фиг. 1–8 (на фиг. 1–5 общий вид и разрезы ЭПТО, на фиг 6–8 узел стыковки теплообменного элемента с кожухом, торцевой крышкой и поддоном).The proposed energy-saving plate heat exchanger (EPTO) is shown in FIG. 1–8 (in Fig. 1–5, a general view and sections of EPTO, in Figs. 6–8, a node for connecting a heat-exchange element with a casing, an end cover, and a pallet).
ЭПТО состоит из горизонтального корытообразного кожуха 1, днище которого выполнено в виде нижней трубной доски 2 с прямоугольными газовыми (охлаждаемой среды) отверстиями 3. А торцы в виде двух торцевых трубных досок 4, 5 с прямоугольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями 6, верхние, нижние и торцевые кромки которого снабжены фланцевыми полосами 7, внутри горизонтального корытообразного кожуха 1 помещен пакет 8 состоящий из теплообменных пластин 9, установленных на трубную доску 2 и закрытых верхней трубной доской 10 с образование между собой вертикальных газовых (охлаждаемой среды) каналов 11, сообщающихся с газовыми отверстиями 3, и горизонтальных воздушных (охлаждающей среды) каналов 12, сообщающихся с воздушными отверстиями 6 торцевых трубных досок 4 и 5, правая торцевая трубная доска 4 закрыта наклонной заборной торцевой крышкой 13, отбортованной на верхней и боковых кромках также с образованием фланцевых полос 7 и образующей снизу заборное отверстие 14, левая наклонная торцевая крышка 15 отбортована на верхней, нижней и боковых кромках с образованием фланцевых полос 7, причем сверху она через вытяжное отверстие 16 соединена с вертикальной вытяжной трубой 17, снабженной дефлектором 18, сверху горизонтальный корытообразный кожух 1 закрыт верхней наклонной крышкой 19, отбортованной на кромках с образованием фланцевых полос 7, создающей газовую полость 20, причем справа она соединена с входным газовым патрубком 21, снизу горизонтальный корытообразный кожух 1 соединен с поддоном 22, отбортованным на верхних кромках с образованием фланцевых полос 7, снабженным снизу штуцером 23 и с правого торца выходным газовым патрубком 24. EPTO consists of a horizontal trough-
Предлагаемый ЭПТО работает следующим образом. Охлаждаемая среда, например, влажные газы, поступает через входной патрубок 20 в газовую полость 21, из которой распределяется по газовым отверстиям 3 трубной доски 10 и направляется в вертикальные газовые каналы 11 пакета 8, при движении по которым газы охлаждаются в результате теплообмена до температуры ниже точки росы с образованием конденсата, через теплообменные пластины 9 с охлаждающей средой, а именно, наружным воздухом, проходящим по горизонтальным воздушным каналам 12, после чего охлажденный газ через газовые отверстия 3 трубной доски 2 поступает в поддон 22, где отделяется от конденсата и через патрубок 24 выводится из теплообменника, а конденсат удаляется из поддона через штуцер 23. В тоже время наружный воздух (охлаждающая среда) под действием естественной тяги поступает снизу через заборное отверстие 14 в горизонтальные воздушные каналы 12 пакета 8, движется по ним горизонтально, нагревается от t0 до tГ при этом в результате теплообмена через теплообменные пластины 9 с охлаждаемым газом, движущимся по газовым каналам 11, после чего нагретый воздух через воздушные отверстия 6 трубной доски 5 поступает в воздушную полость торцевой крышки 15, поднимается вверх и через вытяжное отверстие 16 поступает в вытяжную трубу 17 высотой Н и дефлектор 18, откуда выбрасывается в атмосферу. При этом нагрев воздуха от t0 до tГ и высота вытяжной трубы Н, создают в воздушных каналах 12 для воздушного потока самотягу [Ю. П. Гусев Основы проектирования котельных установок – М.: Стройиздат, 1977, с.143] равнуюThe proposed EPTO works as follows. The cooled medium, for example, moist gases, enters through the
h=H· [ρВ–(ρВ∙273/( tСР+273)]·g Па (1), гдеh = H · [ρ B - (ρ B ∙ 273 / (t СР +273)] · g Pa (1), where
ρВ–плотность наружного воздуха при температуре t0, кг/м3;ρ B is the density of outdoor air at a temperature of t 0 , kg / m 3 ;
tСР–средняя температура воздуха в ЭПТО, 0С;t СР - average air temperature in EPTO, 0 С;
tСР=( t0 + tГ)/2 (2).t CP = (t 0 + t G ) / 2 (2).
Кроме того, наличие дефлектора 18 на верхней кромке вытяжной трубы 17 создает дополнительную тягу за счет ветрового давления [Богословский В.Н. Отопление и вентиляция, ч. II, М.: Стройиздат, 1976, с.309]. Оба вышеупомянутые факторы обеспечивают постоянное поступление наружного воздуха в воздушные каналы 12 ЭПТО, что позволяет охлаждать горячую среду (сбросные дымовые газы, другие сбросные газы, оборотную воду и пр.) без использования вентилятора и таким образом снизить расход электроэнергии на процессы охлаждения.In addition, the presence of the
Взаимное перпендикулярное расположение воздушных 12 и газовых 11 каналов в ЭПТО позволяет осуществлять процесс теплообмена по перекрестной схеме движения теплоносителей, что обеспечивает достаточно высокую движущую силу теплопередачи и широко используется в воздухоподогревателях для парогенераторов [Тепловой расчет промышленных парогенераторов. Под ред. Частухина В. И. – Киев: Вища школа, 1980, с. 50], что позволяет значительно упростить конструкцию крышек 12, 13, 17 (внутреннюю полость крышек не нужно делить перегородками на воздушные и газовые каналы) и уменьшить их вес, значительно снизить аэродинамическое сопротивление по сравнению с известными пластинчатыми теплообменниками с конструкциями крышек для прямоточной и противоточной схем движения теплоносителей. The mutual perpendicular arrangement of the
Таким образом, конструкция предлагаемого энергосберегающего пластинчатого теплообменника, за счет устройства вытяжной трубы с дефлектором, обеспечения в нем перекрестного движения теплообменивающихся сред и снабжения его поддоном, позволяет проводить охлаждение влажных газов до температуры ниже точки росы, что повышает его эффективность и надежность по сравнению с известными пластинчатыми теплообменниками.Thus, the design of the proposed energy-saving plate heat exchanger, due to the device of the exhaust pipe with a deflector, providing cross-movement of heat-exchanging media in it and supplying it with a pallet, allows wet gases to be cooled to a temperature below the dew point, which increases its efficiency and reliability compared to known plate heat exchangers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145574A RU2673631C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Energy-saving plate exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145574A RU2673631C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Energy-saving plate exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2673631C1 true RU2673631C1 (en) | 2018-11-28 |
Family
ID=64603626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017145574A RU2673631C1 (en) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Energy-saving plate exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2673631C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110207515A (en) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 郑州大学 | A kind of double torsional flow heat exchangers |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4442886A (en) * | 1982-04-19 | 1984-04-17 | North Atlantic Technologies, Inc. | Floating plate heat exchanger |
US6168765B1 (en) * | 1998-09-08 | 2001-01-02 | Uop Llc | Process and apparatus for interbed injection in plate reactor arrangement |
RU2414281C2 (en) * | 2009-06-09 | 2011-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮГУ) | Column for flue gas complex treatment |
RU2420344C2 (en) * | 2009-02-10 | 2011-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ) | Flue gas treatment column |
RU2493525C1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Plate-type heat exchanger with natural supply of cooling air |
-
2017
- 2017-12-25 RU RU2017145574A patent/RU2673631C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4442886A (en) * | 1982-04-19 | 1984-04-17 | North Atlantic Technologies, Inc. | Floating plate heat exchanger |
US6168765B1 (en) * | 1998-09-08 | 2001-01-02 | Uop Llc | Process and apparatus for interbed injection in plate reactor arrangement |
RU2420344C2 (en) * | 2009-02-10 | 2011-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ) | Flue gas treatment column |
RU2414281C2 (en) * | 2009-06-09 | 2011-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮГУ) | Column for flue gas complex treatment |
RU2493525C1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Plate-type heat exchanger with natural supply of cooling air |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110207515A (en) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 郑州大学 | A kind of double torsional flow heat exchangers |
CN110207515B (en) * | 2019-06-28 | 2024-04-16 | 郑州大学 | Double-torsion flow heat exchanger |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4226282A (en) | Heat exchange apparatus utilizing thermal siphon pipes | |
JPS61115860U (en) | ||
CN207098009U (en) | A kind of air-cooled battery bag | |
CN106403637A (en) | Fog-dispersing and water-saving cooling tower | |
CN210070633U (en) | Waste heat recovery system in ceramsite production | |
KR20170072320A (en) | Method and apparatus for using excess heat from power plant flue gas to dry biomass fuel | |
WO2013139151A1 (en) | Modular data centre | |
CN207527922U (en) | Air energy drying room | |
RU2673631C1 (en) | Energy-saving plate exchanger | |
CN202569634U (en) | Gas condensing and backheating device | |
CN207300005U (en) | A kind of board-like gas-gas heat exchanger | |
CN206073756U (en) | A kind of staged exchanges heat compound closed cooling tower | |
CN110118494B (en) | Water-saving switching type cooling tower | |
CN201740428U (en) | Heat exchange device | |
RU2699858C1 (en) | Plate heat exchanger with natural air cooling | |
CN110411020A (en) | High unit regenerative capacity and the solid heat storage electric boiler of long-life | |
CN206831833U (en) | A kind of solid electricity thermal storage equipment | |
CN213147489U (en) | Heat energy recovery air interchanger | |
CN206037213U (en) | Warm device that leads to of electricity | |
RU2493525C1 (en) | Plate-type heat exchanger with natural supply of cooling air | |
CN214276356U (en) | Combined heat exchange type grain dryer with large heat capacity and high drying quality | |
CN205213970U (en) | Food dryer | |
CN112857090A (en) | Steam-whitening water-saving device adopting distillation method | |
CN102914137A (en) | Infrared radiation and jet flow drier | |
TWM602772U (en) | Baking box configuration module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191226 |