RU2699858C1 - Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением - Google Patents
Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699858C1 RU2699858C1 RU2018142805A RU2018142805A RU2699858C1 RU 2699858 C1 RU2699858 C1 RU 2699858C1 RU 2018142805 A RU2018142805 A RU 2018142805A RU 2018142805 A RU2018142805 A RU 2018142805A RU 2699858 C1 RU2699858 C1 RU 2699858C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- casing
- channels
- gas
- cooling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
- F24D5/06—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating without discharge of hot air into the space or area to be heated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
- F25B40/04—Desuperheaters
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
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. В пластинчатом теплообменнике с естественным воздушным охлаждением, включающем горизонтальный прямоугольный кожух, внутри которого помещены вертикальные пластины, образующие газовые и воздушные каналы, торцы которого выполнены в виде двух торцевых трубных досок с прямоугольными вертикальными газовыми (охлаждаемой среды) отверстиями, кромки которых соединены с торцевыми крышками, соединенными с газоходом, крышка кожуха выполнена в виде верхней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, соединенного с верхней крышкой, снабженной вертикальным выходным патрубком, соединенным, в свою очередь, с вытяжной трубой, снабженной дефлектором, днище кожуха выполнено в виде нижней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, причем днища газовых каналов снабжены вертикальными сливными патрубками длиной Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона, снабженного штуцером. Технический результат – предотвращение затопления газовых каналов конденсатом. 5 ил.
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.
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, МПК F 28 D 9/ 00, F 28 G 13/ 00, 2009].
Основным недостатком известного пластинчатого теплообменника является необходимость принудительной подачи охлаждающего теплоносителя (воздуха), что снижает эффективность и надежность устройства.
Более близким к предлагаемому изобретению является пластинчатый теплообменник с естественной подачей охлаждающего воздуха, включающий 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].
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 надежность, эффективность и экологические характеристики.
Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности, эффективности и экологических характеристик пластинчатого теплообменника с естественным воздушным охлаждением.
Технический результат достигается пластинчатым теплообменником с естественным воздушным охлаждением, включающим горизонтальный прямоугольный кожух, внутри которого помещены вертикальные пластины, образующие газовые и воздушные каналы, торцы которого выполнены в виде двух торцевых трубных досок с прямоугольными вертикальными газовыми (охлаждаемой среды) отверстиями, кромки которых соединены с торцевыми крышками, соединенными с газоходом, крышка кожуха выполнена в виде верхней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, соединенного с верхней крышкой, снабженной вертикальным выходным патрубком, соединенным, в свою очередь, с вытяжной трубой, снабженной дефлектором, днище кожуха выполнено в виде нижней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, причем днища газовых каналов снабжены вертикальными сливными патрубками длиной Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона, снабженного штуцером.
Предлагаемый пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением (ПТЕВО) изображен на фиг. 1–5 (фиг. 1– общий вид, фиг. 2–5 – разрезы).
ПТЕВО состоит из горизонтального прямоугольного кожуха 1, внутри которого помещены вертикальные пластины 2, образующие газовые 3 и воздушные каналы 4, торцы которого выполнены в виде двух торцевых трубных досок 5, 6 с прямоугольными вертикальными газовыми (охлаждаемой среды) отверстиями 7, трубные доски 5, 6 соединены с торцевыми крышками 8, 9, соединенными с газоходом 10 (узлы соединения на фиг. 1–5 показаны условно), крышка выполнено в виде верхней трубной доски 11 с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями 12, соединенной с верхней крышкой 13, снабженной вертикальным выходным патрубком 14, соединенным, в свою очередь, с вытяжной трубой 15, снабженной дефлектором 16, днище кожуха 1 выполнено в виде нижней трубной доски 17 с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями 12, причем днища газовых каналов нижней трубной доски 17 снабжены вертикальными сливными патрубками 18 высотой Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона 19, снабженного штуцером 20.
Предлагаемый ПТЕВО работает следующим образом. Охлаждаемая среда, например, влажные газы из газохода 10 поступает в газовую полость торцевой крышки 8, из которой распределяется по газовым отверстиям 7 трубной доски 5 и направляется в вертикальные газовые каналы 3, при движении по которым газы охлаждаются в результате теплообмена до температуры ниже точки росы с образованием конденсата, через теплообменные пластины 2 с охлаждающей средой, а именно, наружным воздухом, проходящим снизу по горизонтальным воздушным каналам 4, после чего охлажденный газ через газовые отверстия 7 трубной доски 6 и газовую полость торцевой крышки 9 поступает в газоход 10. Образовавшийся конденсат из газовых каналов 3 вертикальные сливные патрубки 18 стекает в пирамидальный поддон 19, где отделяется от газа и через удаляется из поддона 19 через штуцер 20. В тоже время наружный воздух (охлаждающая среда) под действием естественной тяги поступает снизу через межтрубное пространство между крышкой пирамидального поддона 19 и нижней трубной доской 17 высотой Н (высота Н и шаг между трубами 18 выбираются из условия оптимального сопротивления воздушному потоку) и воздушные отверстия 12 в вертикальные воздушные каналы 4, движется по ним вертикально, нагреваясь от t0 до tГ, в результате теплообмена через теплообменные пластины 2 с охлаждаемым газом, движущимся горизонтально по газовым каналам 3. Далее, нагретый воздух через воздушные отверстия 12 верхней трубной доски 11 поступает в воздушную полость верхней крышки 13, поднимается вверх и через выходной вертикальный патрубок 14 поступает в вытяжную трубу 15 и дефлектор 16, откуда выбрасывается в атмосферу. При этом, нагрев воздуха от t0 до tГ и высота вытяжной трубы, создают в воздушных каналах 4 для воздушного потока самотягу [Ю. П. Гусев Основы проектирования котельных установок – М.: Стройиздат, 1977, с.143]. Кроме того, наличие дефлектора 16 на верхней кромке вытяжной трубы 15 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 ПТЕВО, 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 их охлаждения.
Взаимное перпендикулярное расположение воздушных 4 и газовых 3 каналов в ПТЕВО позволяет осуществлять процесс теплообмена по перекрестной схеме движения теплоносителей, которая 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 8, 9, 13 (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. Кроме того, соединение днищ газовых каналов 3 вертикальными сливными патрубками 18 высотой Н с крышкой пирамидального поддона 19 предотвращает залив газовых каналов 3 конденсатом и его унос в атмосферу с уходящими газами, что повышает эффективность и экологические характеристики предагаемого ПТЕВО.
Таким образом, конструкция предлагаемого пластинчатого теплообменника с естественным воздушным охлаждением, за счет устройства вытяжной трубы с дефлектором, обеспечения в нем перекрестного движения теплообменивающихся сред, соединения днищ газовых каналов в нижней трубной доске с крышкой поддона сливными трубами, позволяет проводить охлаждение влажных газов до температуры ниже точки росы без опасности залива газовых каналов конденсатом, уноса его в атмосферу и повышения аэродинамического сопротивления, что повышает его надежность, эффективность и экологические характеристики по сравнению с известными пластинчатыми теплообменниками.
Claims (1)
- Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением, включающий горизонтальный кожух, снабженный трубными досками и крышками, между которыми помещены полости для теплообменивающихся сред, в кожухе помещены теплообменные пластины, которые формируют каналы для охлаждаемой и охлаждающей среды и которые соединяются с кожухом трубными досками и крышками, верхняя и нижняя трубные доски выполнены с отверстиями для охлаждающей среды, соединенными с каналами охлаждающей среды, направленными вертикально, каналы охлаждаемой среды соединены с отверстиями торцевых трубных досок и направлены горизонтально, верхняя трубная доска соединена с выходным патрубком охлаждающей среды, соединенным с вертикальной вытяжной трубой, снабженной дефлектором, отличающийся тем, что кожух выполнен прямоугольным, а днища газовых каналов нижней трубной доски снабжены вертикальными сливными патрубками длиной Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона, снабженного штуцером.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142805A RU2699858C1 (ru) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142805A RU2699858C1 (ru) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2699858C1 true RU2699858C1 (ru) | 2019-09-11 |
Family
ID=67989764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018142805A RU2699858C1 (ru) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2699858C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2814352C1 (ru) * | 2023-10-03 | 2024-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗ ГУ) | Полифункциональный пластинчатый теплообменник |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2861936Y (zh) * | 2005-07-29 | 2007-01-24 | 北京京海恒通化工设备有限责任公司 | 全焊接板式烟气换热器 |
RU102774U1 (ru) * | 2010-08-31 | 2011-03-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (ОАО "ЗиО-Подольск") | Пароводяной теплообменник |
RU119070U1 (ru) * | 2012-03-12 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Воздухоподогреватель-очиститель для агрессивных газов |
RU2489665C1 (ru) * | 2011-12-15 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Федеральный Юго-Западный государственный университет" (ФЮЗ ГУ) | Бесшумная теплотрубная система охлаждения |
WO2014060963A1 (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | Thermo Recovery S.R.L. | Sensible and latent heat recovery condensing apparatus from boilers |
RU184379U9 (ru) * | 2018-04-16 | 2018-11-30 | Олег Ошеревич Мильман | Конденсатор с воздушным охлаждением |
-
2018
- 2018-12-04 RU RU2018142805A patent/RU2699858C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2861936Y (zh) * | 2005-07-29 | 2007-01-24 | 北京京海恒通化工设备有限责任公司 | 全焊接板式烟气换热器 |
RU102774U1 (ru) * | 2010-08-31 | 2011-03-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (ОАО "ЗиО-Подольск") | Пароводяной теплообменник |
RU2489665C1 (ru) * | 2011-12-15 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Федеральный Юго-Западный государственный университет" (ФЮЗ ГУ) | Бесшумная теплотрубная система охлаждения |
RU119070U1 (ru) * | 2012-03-12 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Воздухоподогреватель-очиститель для агрессивных газов |
WO2014060963A1 (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | Thermo Recovery S.R.L. | Sensible and latent heat recovery condensing apparatus from boilers |
RU184379U9 (ru) * | 2018-04-16 | 2018-11-30 | Олег Ошеревич Мильман | Конденсатор с воздушным охлаждением |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2814352C1 (ru) * | 2023-10-03 | 2024-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗ ГУ) | Полифункциональный пластинчатый теплообменник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4226282A (en) | Heat exchange apparatus utilizing thermal siphon pipes | |
JPS61115860U (ru) | ||
US3942588A (en) | Cooling tower | |
RU2369804C1 (ru) | Стеклопакетный воздухоподогреватель | |
RU2699858C1 (ru) | Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением | |
PT89785B (pt) | Processo para a movimentacao de ar atraves de uma torre de refrigeracao e respectiva torre de refrigeracao de baixo perfil com chapas de carga | |
RU2673631C1 (ru) | Энергосберегающий пластинчатый теплообменник | |
CN206793292U (zh) | 一种开式升力换热除水除尘装置及系统 | |
CN110118494B (zh) | 一种节水型切换式冷却塔 | |
CN207300005U (zh) | 一种板式气气换热器 | |
CN112414161B (zh) | 湿式冷却塔 | |
CN109724430A (zh) | 一种冷却塔节水深度消雾系统 | |
RU2493525C1 (ru) | Пластинчатый теплообменник с естественной подачей охлаждающего воздуха | |
CN111220009B (zh) | 一种焦炉烟道气余热回收系统用低温热管蒸发器 | |
CN112857090A (zh) | 一种蒸馏法蒸汽脱白节水装置 | |
CN210448146U (zh) | 一种气气换热混风消白器 | |
RU72306U1 (ru) | Тепловлагообменник | |
CN204388525U (zh) | 热风真空双效烘干塔 | |
CN210220752U (zh) | 一种节水型切换式冷却塔 | |
CN104613745B (zh) | 一种设有混合仓的热交换装置 | |
RU2416764C1 (ru) | Теплоутилизатор | |
RU224326U1 (ru) | Пароводяной теплообменник | |
CN206160755U (zh) | 一种空气冷却器 | |
CN111365904A (zh) | 一种常压热泵蒸发器用喷淋冷凝装置 | |
CN105823320A (zh) | 热风真空双效烘干塔 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201205 |