RU2771848C1 - Multi-pass spiral heat exchanger - Google Patents

Multi-pass spiral heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2771848C1
RU2771848C1 RU2021131720A RU2021131720A RU2771848C1 RU 2771848 C1 RU2771848 C1 RU 2771848C1 RU 2021131720 A RU2021131720 A RU 2021131720A RU 2021131720 A RU2021131720 A RU 2021131720A RU 2771848 C1 RU2771848 C1 RU 2771848C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spiral winding
channels
spiral
radial walls
hot
Prior art date
Application number
RU2021131720A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Яковлевич Печенегов
Игорь Геннадьевич Остроумов
Андрей Викторович Косов
Ольга Юрьевна Косова
Виктор Андреевич Косов
Михаил Андреевич Косов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Application granted granted Critical
Publication of RU2771848C1 publication Critical patent/RU2771848C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: heat engineering.
SUBSTANCE: invention relates to heat engineering and can be used in recuperative heat exchange devices. In a multi-pass spiral heat exchanger, which includes a tape spiral winding, consisting of turns that form common walls of alternating channels for the passage of hot and cold heat carriers, respectively, remote inserts in the channels on the end sides of the spiral winding, inlet and outlet pipes, a central core body, placed between the turns of the spiral winding partitions, which together form the radial walls of separate flow zones in the spiral winding, in this case, the number of radial walls formed by baffles and flow zones between them is equal to the number of coolant passages, one of the radial walls is made of baffles located across the entire width of the spiral winding turns, and the other radial walls are made of shortened baffles, with the formation of overflows between the flow zones, and cross-flows in the radial walls are alternately adjacent to one and the other side edges of the spiral coils, the inlet and outlet nozzles for hot and cold coolants are located on one, with an even number of coolant passes, or both, with an odd number of passes, the end sides of the spiral winding in pairs within the boundaries of the flow zone, remote inserts in the channels on the end sides of the spiral winding have gaps through which the cavities of the inlet and outlet pipes for hot and cold coolants are connected to corresponding channels of the flow zones.
EFFECT: simplification of the design, and provision of multi-pass movement of heat carriers.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к рекуперативным теплообменным устройствам и может быть использовано в химической, пищевой промышленности, нефтегазопереработке, энергетике, в коммунально-бытовом хозяйстве и в других отраслях техники, где требуется нагрев или охлаждение газов и жидкостей.The invention relates to recuperative heat exchange devices and can be used in the chemical, food industry, oil and gas processing, power engineering, household services and other industries that require heating or cooling of gases and liquids.

Известные теплообменники с листовой поверхностью теплопередачи [1] по отношению к широко используемым в настоящее время кожухотрубчатым теплообменникам имеют более низкую удельную материалоемкость и более высокий коэффициент унификации.Known heat exchangers with a sheet heat transfer surface [1] in relation to currently widely used shell-and-tube heat exchangers have a lower specific material consumption and a higher unification factor.

Известны пластинчатые теплообменники [2] с поверхностью теплопередачи из параллельно расположенных теплопроводящих листов, которые образуют щелевые каналы для прохода теплоносителей. При малой ширине каналов пластинчатые теплообменники имеют высокую компактность. Их недостаток состоит в повышенном гидравлическом сопротивлении проходу теплоносителей и трудности изготовления.Known plate heat exchangers [2] with a heat transfer surface of parallel heat-conducting sheets, which form slotted channels for the passage of heat carriers. With a small channel width, plate heat exchangers have a high compactness. Their disadvantage is the increased hydraulic resistance to the passage of coolants and the difficulty of manufacturing.

Известен теплообменник с поверхностью теплопередачи из ленты, согнутой и навитой в плоскую спираль вокруг оси сгиба так, что полости между соседними витками поверхности ленты образуют чередующиеся между собой каналы для горячего и холодного теплоносителей [3]. Теплообменник имеет повышенную интенсивность теплопередачи и высокую компактность. Недостатком известного теплообменника является сложность изготовления и необходимость использования при этом специального технологического оборудования. Связано это с тем, что для образования спиральных каналов необходимо сворачивать одновременно две ленты, обеспечивая при этом равномерный зазор между витками, что достаточно сложно осуществить.Known heat exchanger with a heat transfer surface of the tape, bent and wound into a flat spiral around the fold axis so that the cavities between adjacent turns of the tape surface form alternating channels for hot and cold coolants [3]. The heat exchanger has an increased heat transfer rate and high compactness. The disadvantage of the known heat exchanger is the complexity of manufacturing and the need to use special technological equipment. This is due to the fact that for the formation of spiral channels it is necessary to roll two tapes simultaneously, while ensuring a uniform gap between the turns, which is quite difficult to implement.

Известен спиральный теплообменник, включающий ленточную спиральную навивку, состоящую из витков, образующих общие стенки чередующихся между собой каналов для прохода соответственно горячего и холодного теплоносителей, дистанционные вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки, входные и выходные патрубки для теплоносителей, центральное тело-керн [4] - прототип. Известный спиральный теплообменник имеет сравнительно низкую удельную материалоемкость и малую загрязняемость стенок каналов; характеризуется высокой компактностью. Его недостатком, как и для других известных спиральных теплообменников, является сложность изготовления, связанная с необходимостью сворачивания в рулон одновременно двух лент. Другим недостатком спиральных теплообменников и прототипа в том числе является движение каждого из теплоносителей в одном канале и только одним ходом, что ограничивает применение спиральных теплообменников, не позволяя использовать их, например, для теплоносителей, характеризуемых высокими числами Прандтля, когда длина канала (хода), исчисляемая в калибрах, должна составлять сотни единиц.Known spiral heat exchanger, including tape spiral winding, consisting of coils, forming common walls of alternating channels for the passage of hot and cold coolants, respectively, remote inserts in the channels on the end sides of the spiral winding, inlet and outlet pipes for coolants, the central body-core [ 4] - prototype. Known spiral heat exchanger has a relatively low specific material consumption and low contamination of the walls of the channels; characterized by high compactness. Its disadvantage, as for other well-known spiral heat exchangers, is the complexity of manufacturing, associated with the need to roll two tapes at the same time. Another disadvantage of spiral heat exchangers and the prototype, including the movement of each of the coolants in one channel and only one stroke, which limits the use of spiral heat exchangers, not allowing them to be used, for example, for coolants characterized by high Prandtl numbers, when the length of the channel (stroke), calculated in calibers, should be hundreds of units.

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в упрощении конструкции и в обеспечении многоходового движения теплоносителей в спиральном теплообменнике.The technical problem to be solved by the present invention is to simplify the design and to ensure the multi-pass movement of heat carriers in a spiral heat exchanger.

Поставленная проблема решается тем, что многоходовой спиральный теплообменник, включающий ленточную спиральную навивку, состоящую из витков, образующих общие стенки чередующихся между собой каналов для прохода соответственно горячего и холодного теплоносителей, дистанционные вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки, входные и выходные патрубки, центральное тело-керн, имеет размещенные между витками спиральной навивки перегородки, в совокупности образующие радиальные стенки обособленных проточных зон в спиральной навивке, при этом количество образованных перегородками радиальных стенок и проточных зон между ними равно числу ходов теплоносителей, одна из радиальных стенок выполнена из перегородок расположенных по всей ширине витков спиральной навивки, а другие радиальные стенки выполнены из укороченных перегородок, с образованием перетоков между проточными зонами, причем перетоки в радиальных стенках попеременно примыкают к одной и к другой боковым кромкам витков спиральной навивки, входные и выходные патрубки для горячего и холодного теплоносителей размещены на одной, при четном числе ходов теплоносителей, или обеих, при нечетном числе ходов, торцовых сторонах спиральной навивки попарно в границах проточной зоны, дистанционные вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки имеют разрывы, через которые полости входных и выходных патрубков для горячего и холодного теплоносителей соединены с соответствующими каналами проточных зон.This problem is solved by the fact that a multi-pass spiral heat exchanger, including a tape spiral winding, consisting of coils forming common walls of alternating channels for the passage of hot and cold heat carriers, respectively, remote inserts in the channels on the end sides of the spiral winding, inlet and outlet pipes, a central the core body has partitions placed between the turns of the spiral winding, which together form the radial walls of separate flow zones in the spiral winding, while the number of radial walls formed by the partitions and the flow zones between them is equal to the number of coolant passages, one of the radial walls is made of partitions located along the entire width of the turns of the spiral winding, and the other radial walls are made of shortened partitions, with the formation of overflows between the flow zones, and the overflows in the radial walls alternately adjoin one and the other side edges of the spiral turns winding, the inlet and outlet pipes for hot and cold coolants are located on one, with an even number of passes of the heat carriers, or both, with an odd number of passes, the end sides of the spiral winding in pairs within the boundaries of the flow zone, remote inserts in the channels on the end sides of the spiral winding have gaps through which the cavities of the inlet and outlet pipes for hot and cold coolants are connected to the corresponding channels of the flow zones.

В отличие от известного устройства [4], размещение между витками спиральной навивки перегородок, в совокупности образующих радиальные стенки обособленных проточных зон в спиральной навивке, причем количество образованных перегородками радиальных стенок и проточных зон между ними равно числу ходов теплоносителей, одна из радиальных стенок выполнена из перегородок, расположенных по всей ширине витков спиральной навивки, а другие радиальные стенки выполнены из укороченных перегородок, с образованием перетоков между проточными зонами, перетоки в радиальных стенках попеременно примыкают к одной и к другой боковым кромкам витков спиральной навивки, входные и выходные патрубки для горячего и холодного теплоносителей размещены на одной, при четном числе ходов теплоносителей, или обеих, при нечетном числе ходов, торцовых сторонах спиральной навивки попарно в границах проточной зоны, дистанционные вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки имеют разрывы, через которые полости входных и выходных патрубков для горячего и холодного теплоносителей соединены с соответствующими каналами проточных зон, позволяет упростить конструкцию, повысить технологичность ее изготовления и обеспечить многоходовость движения теплоносителей при любом четном и нечетном числе ходов.In contrast to the known device [4], the placement of partitions between the turns of the spiral winding, which together form the radial walls of separate flow zones in the spiral winding, and the number of radial walls formed by the partitions and the flow zones between them is equal to the number of coolant passages, one of the radial walls is made of baffles located across the entire width of the coils of the spiral winding, and other radial walls are made of shortened partitions, with the formation of overflows between the flow zones, the overflows in the radial walls alternately adjoin one and the other side edges of the spiral windings, inlet and outlet pipes for hot and cold coolants are placed on one, with an even number of passes of coolants, or both, with an odd number of passes, end sides of the spiral winding in pairs within the boundaries of the flow zone, remote inserts in the channels on the end sides of the spiral winding have gaps through which the cavities enter Inlet and outlet pipes for hot and cold heat carriers are connected to the corresponding channels of the flow zones, which makes it possible to simplify the design, improve the manufacturability of its manufacture and ensure the multi-pass movement of heat carriers for any even and odd number of passes.

В предлагаемом многоходовом спиральном теплообменнике спиральная навивка создается путем сворачивания одного листа, что технологически легко выполнимо. В спиральной навивке каждый из теплоносителей перемещается параллельными потоками через каналы, при варьировании числа которых и площади их поперечного сечения можно в широких пределах изменять расходы теплоносителей и тепловую мощность многоходового спирального теплообменника.In the proposed multi-pass spiral heat exchanger, the spiral winding is created by folding one sheet, which is technologically easily feasible. In a spiral winding, each of the heat carriers moves in parallel flows through the channels, by varying the number of which and their cross-sectional area, it is possible to change the flow rates of the heat carriers and the thermal power of the multi-pass spiral heat exchanger over a wide range.

Наличие многоходовости теплоносителей расширяет возможности компоновочных решений теплообменника, позволяет увеличивать скорости движения потоков и соответственно интенсивность их теплообмена, что в результате обеспечивает высокую компактность устройства. При этом возможно осуществить наиболее предпочтительное противоточное движение горячего и холодного теплоносителей на протяжении всего их пути в каналах спиральной навивки.The presence of multi-pass heat carriers expands the possibilities of layout solutions of the heat exchanger, allows you to increase the speed of the flow and, accordingly, the intensity of their heat transfer, which as a result ensures a high compactness of the device. In this case, it is possible to carry out the most preferable countercurrent movement of hot and cold coolants throughout their entire path in the channels of the spiral winding.

Таким образом, совокупность отличительных признаков изобретения позволяет решить поставленную проблему.Thus, the totality of the distinguishing features of the invention allows us to solve the problem.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».Comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the proposed device meets the criterion of invention "novelty".

Известные аналогичные устройства конструктивно сложны и трудны в изготовлении, являются одноходовыми по теплоносителям.Known similar devices are structurally complex and difficult to manufacture, they are single-pass for coolants.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «существенные отличия».All this allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of the invention "significant differences".

На фигурах представлен частный случай 3-ходового спирального теплообменника. На фиг. 1 показан вид снизу на многоходовой спиральный теплообменник; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б - Б на фиг. 2.The figures show a special case of a 3-way spiral heat exchanger. In FIG. 1 shows a bottom view of a multi-pass spiral heat exchanger; in fig. 2 - section A - A in Fig. one; in fig. 3 - section B - B in Fig. 2.

Многоходовой спиральный теплообменник включает ленточную спиральную навивку из витков 1, выполненных путем сворачивания одной ленты, одним своим концом закрепленной на центральном теле-керне 2. Между витками 1 спиральной навивки образованы каналы 3 и 4 для прохода соответственно горячего и холодного теплоносителей. На торцовых сторонах спиральной навивки в каналах 3 и 4 расположены дистанционные вставки 5, имеющие разрывы 6 и 7, через которые каналы 3 и 4 соединены с полостями входных 8, 9 и выходных 10, 11 патрубков для горячего и холодного теплоносителей. В направлении оси спиральной навивки в каналах 3 и 4 между витками размещены сплошные перегородки 12, занимающие всю ширину витков 1, и укороченные перегородки 13 и 14, занимающие части ширины витков 1. Сплошные перегородки 12 образуют непроницаемую для теплоносителей радиальную стенку 15, а укороченные перегородки 13 и 14 образуют радиальные стенки 16 и 17. Радиальные стенки 15, 16 и 17 разделяют спиральную навивку на проточные зоны (ходы теплоносителей) с секторной формой поперечного сечения. Проточные зоны (ходы теплоносителей) в рассматриваемом частном случае 3-ходового спирального теплообменника соединены между собой перетоками 18 и 19, выполненными в радиальных стенках 16 и 17 и попеременно примыкающими к одной и к другой боковым кромкам витков 1 спиральной навивки. Входные 8, 9 и выходные 10, 11 патрубки для горячего и холодного теплоносителей размещены на торцовых сторонах спиральной навивки попарно в границах смежных проточных зон, разделенных между собой непроницаемой для теплоносителей радиальной стенкой 15.The multi-pass spiral heat exchanger includes a tape spiral winding of coils 1, made by folding one tape, with one end fixed on the central body core 2. Channels 3 and 4 are formed between the coils 1 of the spiral winding for the passage of hot and cold heat carriers, respectively. On the end sides of the spiral winding in channels 3 and 4 there are spacer inserts 5 having gaps 6 and 7, through which channels 3 and 4 are connected to the cavities of the inlet 8, 9 and outlet 10, 11 nozzles for hot and cold coolants. In the direction of the axis of the spiral winding in the channels 3 and 4 between the turns there are solid baffles 12, occupying the entire width of the turns 1, and shortened baffles 13 and 14, occupying parts of the width of the turns 1. The solid baffles 12 form a radial wall 15 impervious to heat carriers, and the shortened baffles 13 and 14 form radial walls 16 and 17. Radial walls 15, 16 and 17 separate the spiral winding into flow zones (heat carrier passages) with a sectoral cross-sectional shape. The flow zones (heat carrier passages) in the considered particular case of a 3-way spiral heat exchanger are interconnected by flows 18 and 19, made in radial walls 16 and 17 and alternately adjacent to one and the other side edges of the coils 1 of the spiral winding. Inlet 8, 9 and outlet 10, 11 nozzles for hot and cold coolants are placed on the end sides of the spiral winding in pairs within the boundaries of adjacent flow zones, separated from each other by a radial wall 15 impervious to coolants.

Работа многоходового спирального теплообменника по схеме противотока, например, осуществляется следующим образом. Горячий теплоноситель поступает через входной патрубок 8 и разрывы 6 в дистанционных вставках 5 в каналы 3 проточной зоны, которая ограничена непроницаемой для теплоносителей радиальной стенкой 15 и радиальной стенкой 16, образованной укороченными перегородками 13. Перемещаясь в каналах 3 проточной зоны в направлении параллельном оси спиральной навивки, горячий теплоноситель достигает перетоков 18 в радиальной стенке 16, через которые поступает в смежную проточную зону, ограниченную радиальными стенками 16 и 17. Повернув на 180° и пройдя по каналам 3 в данной проточной зоне во встречном направлении, горячий теплоноситель через перетоки 19 поступает в следующую проточную зону, ограниченную радиальной стенкой 17 и непроницаемой радиальной стенкой 15, где после нового поворота вновь изменяет направление движения на обратное. Далее, через разрывы 6 дистанционных вставок 5 поступает в полость выходного патрубка 11, откуда выводится из многоходового спирального теплообменника.The operation of a multi-pass spiral heat exchanger according to the counterflow scheme, for example, is carried out as follows. The hot coolant enters through the inlet pipe 8 and breaks 6 in the spacer inserts 5 into the channels 3 of the flow zone, which is limited by a radial wall 15 impervious to coolants and a radial wall 16 formed by shortened partitions 13. Moving in the channels 3 of the flow zone in the direction parallel to the axis of the spiral winding , the hot coolant reaches the overflows 18 in the radial wall 16, through which it enters the adjacent flow zone bounded by the radial walls 16 and 17. the next flow zone, limited by the radial wall 17 and the impermeable radial wall 15, where, after a new turn, it again reverses the direction of movement. Further, through the breaks 6 of the remote inserts 5 enters the cavity of the outlet pipe 11, from where it is removed from the multi-pass spiral heat exchanger.

Холодный теплоноситель поступает в полость входного патрубка 9, через разрывы 7 в дистанционных вставках 5 распределяется по каналам 4 проточной зоны, ограниченной радиальными стенками 15 и 17, где движется в направлении к противоположному торцу спиральной навивки. Далее холодный теплоноситель через перетоки 19 входит в проточную зону, ограниченную радиальными стенками 16 и 17, после поворота на 180° перемещается в каналах 4 в обратном направлении и, достигнув перетоков 18, через них поступает в следующую проточную зону, ограниченную радиальной стенкой 16 и непроницаемой радиальной стенкой 15. Повернув на 180° и пройдя своим завершающим третьим ходом последнюю проточную зону, холодный теплоноситель через разрывы 7 дистанционных ставок 5 в каналах 4 поступает в полость патрубка 10, откуда выводится из многоходового спирального теплообменника.The cold coolant enters the cavity of the inlet pipe 9, through gaps 7 in the spacer inserts 5 it is distributed along the channels 4 of the flow zone bounded by radial walls 15 and 17, where it moves towards the opposite end of the spiral winding. Further, the cold coolant through the overflows 19 enters the flow zone bounded by the radial walls 16 and 17, after turning by 180 ° moves in the channels 4 in the opposite direction and, having reached the overflows 18, through them enters the next flow zone, limited by the radial wall 16 and impermeable by a radial wall 15. Turning 180° and passing through the last flow zone with its final third pass, the cold coolant enters the cavity of the branch pipe 10 through the gaps 7 of the remote rates 5 in the channels 4, from where it is discharged from the multi-pass spiral heat exchanger.

Движение горячего теплоносителя в каналах 3 и холодного теплоносителя в каналах 4 спиральной навивки сопровождается их тепловым взаимодействием через стенки витков 1, разделяющих каналы. Результатом процесса теплопередачи является охлаждение горячего и нагрев холодного теплоносителей.The movement of the hot coolant in the channels 3 and the cold coolant in the channels 4 of the spiral winding is accompanied by their thermal interaction through the walls of the coils 1 separating the channels. The result of the heat transfer process is the cooling of hot and heating of cold coolants.

Лента для изготовления витков 1 спиральной навивки может быть металлической или из пластмассы и иметь толщину от долей миллиметра до нескольких миллиметров. Ширина каналов 3 и 4 для прохода теплоносителей может назначаться в широких пределах и составлять от нескольких миллиметров до десятков миллиметров.The tape for making turns 1 of the spiral winding can be metal or plastic and have a thickness from fractions of a millimeter to several millimeters. The width of channels 3 and 4 for the passage of heat carriers can be assigned within a wide range and range from several millimeters to tens of millimeters.

Пример. Трехходовой спиральный теплообменник «воздух - воздух» используется в приточно-вытяжной вентиляционной системе с расходами потоков теплоносителей по 45000 м3/ч. Его тепловая мощность составляет 320 кВт. Материал ленты, из которой выполнена спиральная навивка, - поликарбонат, ее толщина - 0,25 мм. Ширина каналов между витками спиральной навивки составляет 5 мм, а средний диаметр центрального тела-керна - 0,1 м. При данных показателях поперечный габаритный размер (диаметр) спиральной навивки равен 1,6 м, а ее ширина - 0,8 м. Площадь поверхности теплопередачи теплообменника составляет 345 м2. В условиях противоточного движения теплоносителей нагрев приточного воздуха в теплообменнике осуществляется от температуры -5°С до +20°С при средней разности температур между теплоносителями 7°С. Потеря давления каждого из потоков воздуха на пути движения от входного до выходного патрубков составляет 3200 Па.Example. A three-way spiral air-to-air heat exchanger is used in a supply and exhaust ventilation system with heat carrier flow rates of 45,000 m 3 /h. Its thermal power is 320 kW. The material of the tape from which the spiral winding is made is polycarbonate, its thickness is 0.25 mm. The width of the channels between the turns of the spiral winding is 5 mm, and the average diameter of the central core body is 0.1 m. With these indicators, the transverse overall dimension (diameter) of the spiral winding is 1.6 m, and its width is 0.8 m. the heat transfer surface of the heat exchanger is 345 m 2 . In conditions of countercurrent movement of heat carriers, supply air in the heat exchanger is heated from -5°C to +20°C at an average temperature difference between heat carriers of 7°C. The pressure loss of each of the air streams on the way from the inlet to the outlet is 3200 Pa.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества:The proposed device has the following advantages:

- конструктивная простота;- constructive simplicity;

- технологичность изготовления;- manufacturability;

- компактность;- compactness;

- возможность обеспечить любое, четное и нечетное, число ходов теплоносителей;- the ability to provide any, even or odd, number of coolant passes;

- возможность обеспечить наиболее предпочтительное противоточное движение теплоносителей на всем пути их движения в теплообменнике при любом числе ходов.- the ability to provide the most preferable countercurrent movement of heat carriers along the entire path of their movement in the heat exchanger at any number of strokes.

Источники информацииInformation sources

1. Поникаров И.И., Гайнуллин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки. Изд. 2-е, перераб. и доп.- М.: Альфа-М, 2006, с. 153-166, рис. 2.35-2.54.1. Ponikarov I.I., Gainullin M.G. Machinery and apparatus for chemical production and oil and gas processing. Ed. 2nd, revised. and additional - M .: Alfa-M, 2006, p. 153-166, fig. 2.35-2.54.

2. Машины и аппараты химических производств / А.С. Тимонин, Б.Г. Болдин, В.Я. Борщев, Ю.И. Гусев и др. // Под общ. ред. А.С. Тимонина - Калуга: Изд-во Н.Ф. Бочкаревой, 2008. с. 486, рис. 6.1.3.1.2. Machines and devices for chemical production / A.S. Timonin, B.G. Boldin, V.Ya. Borshchev, Yu.I. Gusev and others // Under the general. ed. A.S. Timonina - Kaluga: N.F. Bochkareva, 2008. p. 486, fig. 6.1.3.1.

3. Патент RU №2141089 С1, МПК F28D 7/04. Опубл. 1999.11.10.3. Patent RU No. 2141089 C1, IPC F28D 7/04. Published 1999.11.10.

4. Поникаров И.И., Гайнуллин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки. Изд. 2-е, перераб. и доп.- М.: Альфа-М, 2006, с. 165, рис. 2.52.4. Ponikarov I.I., Gainullin M.G. Machinery and apparatus for chemical production and oil and gas processing. Ed. 2nd, revised. and additional - M .: Alfa-M, 2006, p. 165, fig. 2.52.

Claims (1)

Многоходовой спиральный теплообменник, включающий ленточную спиральную навивку, состоящую из витков, образующих общие стенки чередующихся между собой каналов для прохода соответственно горячего и холодного теплоносителей, дистанционные вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки, входные и выходные патрубки, центральное тело-керн, отличающийся тем, что между витками спиральной навивки размещены перегородки, в совокупности образующие радиальные стенки обособленных проточных зон в спиральной навивке, при этом количество образованных перегородками радиальных стенок и проточных зон между ними равно числу ходов теплоносителей, одна из радиальных стенок выполнена из перегородок, расположенных по всей ширине витков спиральной навивки, а другие радиальные стенки выполнены из укороченных перегородок, с образованием перетоков между проточными зонами, причем перетоки в радиальных стенках попеременно примыкают к одной и к другой боковым кромкам витков спиральной навивки, входные и выходные патрубки для горячего и холодного теплоносителей размещены на одной, при четном числе ходов теплоносителей, или обеих, при нечетном числе ходов, торцовых сторонах спиральной навивки попарно в границах проточной зоны, дистанционные вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки имеют разрывы, через которые полости входных и выходных патрубков для горячего и холодного теплоносителей соединены с соответствующими каналами проточных зон.A multi-pass spiral heat exchanger, including a tape spiral winding, consisting of turns forming common walls of alternating channels for the passage of hot and cold heat carriers, respectively, remote inserts in the channels on the end sides of the spiral winding, inlet and outlet pipes, a central core body, characterized in that baffles are placed between the turns of the spiral winding, which together form the radial walls of separate flow zones in the spiral winding, while the number of radial walls formed by the partitions and the flow zones between them is equal to the number of coolant passages, one of the radial walls is made of partitions located across the entire width turns of the spiral winding, and the other radial walls are made of shortened partitions, with the formation of overflows between the flow zones, and the overflows in the radial walls alternately adjoin one and the other side edges of the spiral windings, the inlet and outlet inlets for hot and cold coolants are located on one, with an even number of coolant passes, or both, with an odd number of passes, end sides of the spiral winding in pairs within the boundaries of the flow zone, remote inserts in the channels on the end sides of the spiral winding have gaps through which cavities inlet and outlet nozzles for hot and cold heat carriers are connected to the corresponding channels of the flow zones.
RU2021131720A 2021-10-28 Multi-pass spiral heat exchanger RU2771848C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771848C1 true RU2771848C1 (en) 2022-05-12

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220402U1 (en) * 2023-07-17 2023-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Spiral heat exchanger

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141089C1 (en) * 1998-02-24 1999-11-10 Зао Нпп "Старт" Heat exchanger
DE102004046587A1 (en) * 2004-09-23 2006-04-06 Josef Bachmaier heat exchangers
CN103398606A (en) * 2013-08-23 2013-11-20 夏品荷 Single-channel spiral plate type heat exchanging member and manufacturing method thereof
RU162675U1 (en) * 2015-11-02 2016-06-27 Открытое акционерное общество "Пензенский завод химического машиностроения" (ОАО "Пензхиммаш") SPIRAL HEAT EXCHANGER
RU165577U1 (en) * 2015-11-02 2016-10-27 Открытое акционерное общество "Пензенский завод химического машиностроения" (ОАО "Пензхиммаш") SPIRAL HEAT EXCHANGER
CN106288888A (en) * 2016-08-02 2017-01-04 中国石油大学(华东) A kind of spiral lamina fin type heat exchanger and preparation method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141089C1 (en) * 1998-02-24 1999-11-10 Зао Нпп "Старт" Heat exchanger
DE102004046587A1 (en) * 2004-09-23 2006-04-06 Josef Bachmaier heat exchangers
CN103398606A (en) * 2013-08-23 2013-11-20 夏品荷 Single-channel spiral plate type heat exchanging member and manufacturing method thereof
RU162675U1 (en) * 2015-11-02 2016-06-27 Открытое акционерное общество "Пензенский завод химического машиностроения" (ОАО "Пензхиммаш") SPIRAL HEAT EXCHANGER
RU165577U1 (en) * 2015-11-02 2016-10-27 Открытое акционерное общество "Пензенский завод химического машиностроения" (ОАО "Пензхиммаш") SPIRAL HEAT EXCHANGER
CN106288888A (en) * 2016-08-02 2017-01-04 中国石油大学(华东) A kind of spiral lamina fin type heat exchanger and preparation method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220402U1 (en) * 2023-07-17 2023-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Spiral heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4211277A (en) Heat exchanger having internal fittings
US4883117A (en) Swirl flow heat exchanger with reverse spiral configuration
CN104567509B (en) A kind of fin-type heat exchange unit and manufacture method and the heat exchanger containing this unit
GB1419840A (en) Plate type heat exchangers
SU960522A2 (en) Tube-and-plate type heat exchanger
JP6311302B2 (en) Multi-tube heat exchanger
RU2771848C1 (en) Multi-pass spiral heat exchanger
RU2775331C1 (en) Spiral heat exchanger
US20240093944A1 (en) Spiral heat exchanger and heat exchange device
RU2663370C1 (en) Heat exchanger
WO2022116960A1 (en) Spiral heat exchanger and manufacturing method therefor
WO2015108444A1 (en) Plate heat exchanger
RU2750678C1 (en) Spiral-plate heat exchanger
RU2774015C1 (en) Heat exchanger
RU2557146C1 (en) Radial and spiral heat exchanger
RU2584081C1 (en) Micro channel heat exchanger
RU2558664C1 (en) Radial-spiral heat exchanger
RU2328683C2 (en) "виз" plate recuperator
RU2596685C2 (en) Heat exchange module
RU141420U1 (en) PLATE HEAT EXCHANGER
SU1714314A1 (en) Stack of plate-type heat exchanger
RU2673119C2 (en) Heat exchanging device
RU2791886C1 (en) Multi-pass shell and tube heat exchanger
RU2395775C1 (en) Header plate-type heat exchanger
US821518A (en) Regenerator or heat-exchanging apparatus.