RU2775331C1 - Spiral heat exchanger - Google Patents

Spiral heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2775331C1
RU2775331C1 RU2021131187A RU2021131187A RU2775331C1 RU 2775331 C1 RU2775331 C1 RU 2775331C1 RU 2021131187 A RU2021131187 A RU 2021131187A RU 2021131187 A RU2021131187 A RU 2021131187A RU 2775331 C1 RU2775331 C1 RU 2775331C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spiral winding
spiral
channels
turns
end sides
Prior art date
Application number
RU2021131187A
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 RU2775331C1 publication Critical patent/RU2775331C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: heat engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of heat engineering and can be used in recuperative heat exchange devices for fluid media. In a spiral heat exchanger containing a tape spiral winding in the form of an Archimedes spiral, the turns of which form the common walls of alternating channels for the passage of hot and cold heat carriers, respectively, inserts in the channels on the end sides of the spiral winding, inlet and outlet pipes for heat carriers, the central core body, sealing gaskets, at the same time, the spiral winding in the form of an Archimedes spiral is made by rolling around the bend axis of one tape, in the channels between the turns of the spiral winding in the direction of the bend axis of the tape there are strip sealing spacers, the inserts in the channels on the end sides of the spiral winding are made discontinuous of elements with a length slightly greater or equal to the length of the turn of the corresponding turns of the spiral winding, and with a distance between adjacent elements somewhat less than or equal to the length of the turn of the corresponding turns of the spiral winding, the inlet and outlet pipes for heat carriers are placed in pairs on the end sides of the spiral winding; strip sealing spacers in the channels between the turns of the spiral winding are stitched with tie rods; the ends of the elements of the inserts in the channels on the end sides of the spiral winding are stitched with tie rods, on the end sides of the central body-core there are threaded shanks.
EFFECT: simplifying the design and providing the possibility of increasing the unit thermal power of the device.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к рекуперативным теплообменным устройствам для текучих сред и может быть использовано в химической и пищевой промышленности, нефтегазопереработке, энергетике и других отраслях техники для нагрева и охлаждения газов и жидкостей. The invention relates to recuperative heat exchangers for fluids and can be used in the chemical and food industries, oil and gas processing, energy and other industries for heating and cooling gases and liquids.

Известные теплообменные аппараты с поверхностью теплопередачи изготовленной из листового материала [1] имеют низкую удельную металлоемкость и высокий коэффициент унификации по отношению к широко используемым кожухотрубчатым теплообменникам. Это и ряд других преимуществ позволяют отнести теплообменники с листовой поверхностью теплопередачи к разряду эффективных и перспективных устройств.Known heat exchangers with a heat transfer surface made of sheet material [1] have a low specific metal consumption and a high coefficient of unification in relation to the widely used shell-and-tube heat exchangers. This and a number of other advantages make it possible to attribute heat exchangers with a sheet heat transfer surface to the category of effective and promising devices.

Известны пластинчатые теплообменники с теплопередающей поверхностью из тонких теплопроводящих листов [2]. Параллельно расположенные теплопроводящие листы в пластинчатых теплообменниках образуют щелевые каналы для прохода горячего и холодного теплоносителей. Малые поперечные размеры щелевых каналов способствуют повышенной интенсивности теплообмена теплоносителей, что в совокупности с малой толщиной теплопроводящих листов обеспечивает повышенную компактность и малую металлоемкость известных пластинчатых теплообменников. Недостатком таких теплообменников является их высокое гидравлическое сопротивление, необходимость использования специального технологического оборудования при изготовлении.Known plate heat exchangers with a heat transfer surface of thin heat-conducting sheets [2]. Heat-conducting sheets located in parallel in plate heat exchangers form slotted channels for the passage of hot and cold heat carriers. The small transverse dimensions of the slotted channels contribute to an increased intensity of heat transfer of heat carriers, which, together with the small thickness of the heat-conducting sheets, provides an increased compactness and low metal consumption of the known plate heat exchangers. The disadvantage of such heat exchangers is their high hydraulic resistance, the need to use special technological equipment in the manufacture.

Известен спиральный теплообменник с теплопередающей поверхностью в виде двухзаходной цилиндрической спирали внутри корпуса, на котором установлены подводящие и отводящие патрубки, полости которых связаны с соответствующими проточными каналами для теплоносителей [3]. Известный спиральный теплообменник имеет повышенную интенсивность теплообмена закрученных потоков теплоносителей. Недостатком его является высокое гидравлическое сопротивление движению теплоносителей, сложность изготовления двухзаходной цилиндрической спирали из листового материала и трудность обеспечения герметичного соединения цилиндрической спирали с корпусом для исключения перетоков между теплоносителями.Known spiral heat exchanger with a heat transfer surface in the form of a two-way cylindrical spiral inside the housing, which has inlet and outlet pipes, the cavities of which are connected with the corresponding flow channels for coolants [3]. Known spiral heat exchanger has an increased intensity of heat transfer swirling flows of heat carriers. Its disadvantage is the high hydraulic resistance to the movement of coolants, the complexity of manufacturing a two-start cylindrical spiral from sheet material and the difficulty of ensuring a tight connection between the cylindrical spiral and the housing to prevent overflows between coolants.

Известен спиральный теплообменник, содержащий ленточную спиральную навивку в виде спирали Архимеда, витки которой образуют общие стенки чередующихся между собой каналов для прохода соответственно горячего и холодного теплоносителей, вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки, входные и выходные патрубки для теплоносителей, центральное тело - керн, герметизирующие прокладки [4] - прототип. Достоинствами известного спирального теплообменника является его сравнительно низкая удельная материалоемкость и малая загрязняемость отложениями на стенках поверхности теплопередачи. Недостатком является сложность изготовления. В значительной степени это обусловлено тем, что для образования спиральных каналов нужно сворачивать в рулон одновременно два листа, обеспечивая постоянный зазор между витками навивки. Внутренние концы сворачиваемых двух листов необходимо соединить перегородкой, разграничивающей полости горячего и холодного теплоносителей. Обе эти технологические операции трудно осуществить. К недостаткам относится и то, что для прохода каждого теплоносителя спиральная навивка содержит только один канал. Данное обстоятельство служит ограничением расходов теплоносителей и единичной тепловой мощности спирального теплообменника.A spiral heat exchanger is known, containing a tape spiral winding in the form of an Archimedes spiral, the turns of which form common walls of alternating channels for the passage of hot and cold coolants, respectively, inserts in the channels on the end sides of the spiral winding, inlet and outlet pipes for coolants, the central body is a core , sealing gaskets [4] - prototype. The advantages of the known spiral heat exchanger is its relatively low specific material consumption and low contamination by deposits on the walls of the heat transfer surface. The disadvantage is the complexity of manufacturing. This is largely due to the fact that for the formation of spiral channels it is necessary to roll two sheets at the same time, providing a constant gap between the winding turns. The inner ends of the rolled two sheets must be connected by a partition that delimits the cavities of hot and cold coolants. Both of these technological operations are difficult to implement. The disadvantages include the fact that for the passage of each coolant, the spiral winding contains only one channel. This circumstance serves as a limitation of the flow rates of heat carriers and the unit heat output of the spiral heat exchanger.

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в упрощении конструкции и в обеспечении возможности увеличения единичной тепловой мощности устройства.The technical problem to be solved by the present invention is to simplify the design and to provide the possibility of increasing the unit heat output of the device.

Поставленная проблема решается тем, что спиральный теплообменник, содержащий ленточную спиральную навивку в виде спирали Архимеда, витки которой образуют общие стенки чередующихся между собой каналов для прохода соответственно горячего и холодного теплоносителей, вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки, входные и выходные патрубки для теплоносителей, центральное тело - керн, герметизирующие прокладки, имеет спиральную навивку в виде спирали Архимеда, выполненную путем сворачивания вокруг оси сгиба одной ленты, в каналах между витками спиральной навивки в направлении оси сгиба ленты размещены полосовые герметизирующие проставки, вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки выполнены прерывистыми из элементов длиной несколько большей или равной длине оборота соответствующих витков спиральной навивки и с расстоянием между смежными элементами несколько меньшим или равным длине оборота соответствующих витков спиральной навивки, входные и выходные патрубки для теплоносителей размещены попарно на торцовых сторонах спиральной навивки; полосовые герметизирующие проставки в каналах между витками спиральной навивки прошиты стяжными шпильками; концы элементов вставок в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки прошиты стяжными спицами, на торцовых сторонах центрального тела -керна имеются резьбовые хвостовики.The problem is solved by the fact that a spiral heat exchanger containing a tape spiral winding in the form of an Archimedes spiral, the turns of which form the common walls of channels alternating between themselves for the passage of hot and cold heat carriers, respectively, inserts in the channels on the end sides of the spiral winding, inlet and outlet pipes for heat carriers , the central body is a core, sealing gaskets, has a spiral winding in the form of an Archimedes spiral, made by folding around the bend axis of one tape, in the channels between the turns of the spiral winding in the direction of the bend axis of the tape there are strip sealing spacers, inserts in the channels on the end sides of the spiral winding made of discontinuous elements with a length slightly greater than or equal to the length of the turn of the corresponding turns of the spiral winding and with a distance between adjacent elements somewhat less than or equal to the length of the turn of the corresponding turns of the spiral winding, inlet and outlet pipes for coolants are placed in pairs on the end sides of the spiral winding; strip sealing spacers in the channels between the turns of the spiral winding are stitched with tie rods; the ends of the elements of the inserts in the channels on the end sides of the spiral winding are stitched with tie-rods, on the end sides of the central body-core there are threaded shanks.

В отличие от известного устройства [4], исполнение спиральной навивки в виде спирали Архимеда путем сворачивания из одной ленты, размещение в каналах между витками спиральной навивки в направлении оси сгиба ленты полосовых герметизирующих поставок, выполнение вставок в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки прерывистыми, состоящими из элементов длиной несколько большей или равной длине оборота соответствующих витков спиральной навивки и с расстоянием между смежными элементами несколько меньшим или равным длине оборота соответствующих витков спиральной навивки, размещение входных и выходных патрубков попарно на торцовых сторонах спиральной навивки, приводит к упрощению конструкции и повышению ее технологичности при изготовлении, так как сворачивать в рулон одну ленту значительно проще, чем одновременно две ленты, обеспечивая при этом постоянный зазор между витками. Каждый из теплоносителей протекает через спиральную навивку параллельными потоками по многим каналам между витками навивки, что дает возможность за счет развития суммарной площади поперечного сечения каналов, например, путем увеличения их количества при фиксированном расстоянии между витками спиральной навивки, обеспечивать высокие расходы теплоносителей и соответственно увеличивать единичную тепловую мощность устройства.In contrast to the known device [4], the execution of a spiral winding in the form of an Archimedes spiral by folding from one tape, placing strip sealing supplies in the channels between the turns of the spiral winding in the direction of the bend axis of the tape, making inserts in the channels on the end sides of the spiral winding intermittent, consisting of elements with a length slightly greater than or equal to the length of the turn of the corresponding turns of the spiral winding and with a distance between adjacent elements somewhat less than or equal to the length of the turn of the corresponding turns of the spiral winding, placing the inlet and outlet nozzles in pairs on the end sides of the spiral winding leads to a simplification of the design and an increase in its manufacturability during production, since it is much easier to roll one tape than two tapes at the same time, while ensuring a constant gap between the turns. Each of the coolants flows through the spiral winding in parallel flows through many channels between the turns of the winding, which makes it possible, due to the development of the total cross-sectional area of the channels, for example, by increasing their number at a fixed distance between the turns of the spiral winding, to ensure high flow rates of coolants and, accordingly, increase the unit thermal power of the device.

Прошивка стяжными шпильками герметизирующих проставок в каналах между витками спиральной навивки обеспечивает требуемую герметичность каналов для горячего и для холодного теплоносителей и исключает взаимные перетоки теплоносителей при разных их давлениях.The piercing of sealing spacers with tie rods in the channels between the turns of the spiral winding ensures the required tightness of the channels for hot and cold coolants and excludes mutual flows of coolants at different pressures.

Прошивка стяжными спицами концов элементов вставок в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки обеспечивает фиксацию и закрепление элементов вставок по месту расположения.The stitching of the ends of the insert elements in the channels on the end sides of the spiral winding with tie-rods ensures fixation and fastening of the insert elements at their location.

Наличие стяжных шпилек и стяжных спиц позволяет обеспечить постоянство зазора (ширины каналов) между витками спиральной навивки, повышает жесткость спирального теплообменника и дает возможность отказаться от использования сложных в изготовлении дистанционирующих штифтов и других дистанционирующих элементов в каналах между витками спиральной навивки, применяющихся в известных аналогичных устройствах.The presence of tie rods and tie rods makes it possible to ensure the constancy of the gap (channel width) between the coils of the spiral winding, increases the rigidity of the spiral heat exchanger and makes it possible to abandon the use of spacer pins and other spacers that are difficult to manufacture in the channels between the turns of the spiral winding used in known similar devices .

Резьбовые хвостовики на торцовых сторонах центрального тела - керна выполняют функцию дополнительного крепежного средства для входных и выходных патрубков, размещенных попарно на торцовых сторонах спиральной навивки. Резьбовое крепление входных и выходных патрубков позволяет достаточно просто производить демонтаж патрубков и выполнять очистку от возможных загрязнений поверхности стенок каналов спиральной навивки.Threaded shanks on the end sides of the central body - the core perform the function of an additional fastener for the inlet and outlet nozzles placed in pairs on the end sides of the spiral winding. The threaded fastening of the inlet and outlet nozzles makes it quite easy to dismantle the nozzles and clean the surface of the walls of the spiral winding channels from possible contamination.

Спиральный теплообменник может работать как по схеме противотока, так и по схеме прямотока движения теплоносителей.The spiral heat exchanger can operate both in a counter-flow scheme and in a co-current scheme for the movement of heat carriers.

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». Известные аналогичные устройства имеют сложную конструкцию и небольшие единичные тепловые мощности. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «существенные отличия».Comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the proposed device meets the criterion of invention "novelty". Known similar devices have a complex design and small single thermal power. This allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of the invention "significant differences".

На фиг. 1 показан разрез спирального теплообменника; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид снизу на фиг. 1.In FIG. 1 shows a section of a spiral heat exchanger; in fig. 2 - section A-A in Fig. one; in fig. 3 is a bottom view of FIG. one.

Спиральный теплообменник содержит спиральную навивку 1, выполненную из одного листа в виде спирали Архимеда. В каналах 2 между витками 3 спиральной навивки 1 в направлении ее оси размещены полосовые герметизирующие проставки 4. Прерывистые вставки в каналах 2 на торцовых сторонах спиральной навивки 1 состоят из элементов 5, расположенных на определенных расстояниях друг от друга. На торцовых сторонах спиральной навивки 1 попарно размещены входные и выходные патрубки 6, 7, 8 и 9 для теплоносителей. Внутри спиральной навивки 1 расположено центральное тело - керн 10, на торцовых сторонах которого имеются резьбовые хвостовики 11. Полосовые герметизирующие проставки 4 прошиты стяжными шпильками 12, а стяжными спицами 13 прошиты концы элементов 5 вставок в каналах 2 на торцовых сторонах спиральной навивки 1. На сторонах полосовых герметизирующих проставок 4, примыкающих к виткам 3 спиральной навивки 1, имеются герметизирующие прокладки 14 из упругого материала. Стяжка спиральной навивки 1 шпильками 12 осуществляется с помощью полосовой накладки 15. Входные и выходные патрубки 6, 7, 8 и 9 в местах резьбового крепления со спиральной навивки 1 имеют герметизирующие прокладки 16.The spiral heat exchanger contains a spiral winding 1 made of a single sheet in the form of an Archimedes spiral. In the channels 2 between the turns 3 of the spiral winding 1 in the direction of its axis, strip sealing spacers 4 are placed. Intermittent inserts in the channels 2 on the end sides of the spiral winding 1 consist of elements 5 located at certain distances from each other. On the end sides of the spiral winding 1 in pairs placed inlet and outlet pipes 6, 7, 8 and 9 for coolants. Inside the spiral winding 1 there is a central body - a core 10, on the end sides of which there are threaded shanks 11. The strip sealing spacers 4 are stitched with tie rods 12, and the ends of the elements 5 inserts in the channels 2 on the end sides of the spiral winding 1 are sewn with tie rods 13. strip sealing spacers 4 adjacent to the turns 3 of the spiral winding 1, there are sealing gaskets 14 made of elastic material. Spiral winding coupler 1 with studs 12 is carried out using a strip lining 15. Inlet and outlet pipes 6, 7, 8 and 9 in places of threaded fastening from spiral winding 1 have sealing gaskets 16.

Работа спирального теплообменника по схеме противотока осуществляется следующим образом. Горячий теплоноситель поступает во входной патрубок 7 и проходит в открытые части каналов 2, не имеющих под патрубком 7 элементов 5 вставок на нижней торцовой стороне спиральной навивки 1. В каналах 2 горячий теплоноситель распределяется по всей площади их поперечных сечений, которые имеют форму разомкнутых спиралей в один оборот и, перемещаясь вверх по направлению оси спиральной навивки, передает тепло через стенки в процессе теплопередачи холодному теплоносителю, движущемуся в смежных каналах 2 спиральной навивки 1. Достигнув верхней торцевой стороны спиральной навивки горячий теплоноситель проходит через открытые части каналов 2, не имеющих элементов 5 вставок под патрубком 8 и через этот патрубок удаляется из спирального теплообменника.The operation of the spiral heat exchanger according to the counterflow scheme is carried out as follows. The hot coolant enters the inlet pipe 7 and passes into the open parts of the channels 2, which do not have elements 5 of inserts under the pipe 7 on the lower end side of the spiral winding 1. In the channels 2, the hot coolant is distributed over the entire area of their cross sections, which have the form of open spirals in one turn and, moving upwards in the direction of the axis of the spiral winding, transfers heat through the walls in the process of heat transfer to the cold coolant moving in adjacent channels 2 of the spiral winding 1. Having reached the upper end side of the spiral winding, the hot coolant passes through the open parts of the channels 2 that do not have elements 5 inserts under the pipe 8 and through this pipe is removed from the spiral heat exchanger.

Перемещаясь встречно к горячему теплоносителю, холодный теплоноситель поступает через патрубок Р, распределяется по площади поперечного сечения соответствующих каналов 2 в спиральной навивке 1 и, перемещаясь в каналах сверху вниз, нагревается, воспринимая тепло в процессе теплопередачи через разделяющие стенки от горячего теплоносителя, движущегося в смежных каналах 2. Нагретый холодный теплоноситель далее поступает в полость патрубка 7 и через него выводится из спирального теплообменника.Moving counter to the hot coolant, the cold coolant enters through the branch pipe P, is distributed over the cross-sectional area of the corresponding channels 2 in the spiral winding 1 and, moving in the channels from top to bottom, heats up, absorbing heat in the process of heat transfer through the separating walls from the hot coolant moving in adjacent channels 2. The heated cold coolant then enters the cavity of the pipe 7 and through it is removed from the spiral heat exchanger.

При работе спирального теплообменника по схеме прямотока подача горячего и холодного теплоносителей осуществляется через патрубки 6 и 7 или 8 и 9, а вывод соответственно через 8 и 9 или 6 и 7.When the spiral heat exchanger operates according to the co-current scheme, the supply of hot and cold heat carriers is carried out through pipes 6 and 7 or 8 and 9, and the output, respectively, through 8 and 9 or 6 and 7.

Компенсация температурных расширений и обусловленных им термических напряжений в элементах спирального теплообменника осуществляется за счет упругих свойств материалов, из которых изготовлены элементы, и геометрической формы данных элементов, обеспечивающую им определенную свободу расширения и сжатия при изменении температуры.Compensation for thermal expansion and the resulting thermal stresses in the elements of a spiral heat exchanger is carried out due to the elastic properties of the materials from which the elements are made, and the geometric shape of these elements, which provides them with a certain freedom of expansion and contraction with temperature changes.

В качестве материала листа для спиральной навивки может использоваться металл или пластмасса толщиной от долей миллиметра до нескольких миллиметров. Возможно изготавливать спиральный теплообменник с малой шириной каналов для прохода теплоносителей, достигающей 1-2 мм и меньше. В этом случае спиральный теплообменник переходит в категорию микроканальных теплообменников, обладающих целым рядом преимуществ и имеющих большие перспективы использования во многих отраслях промышленности [5].The material of the spiral wound sheet can be metal or plastic with a thickness ranging from fractions of a millimeter to several millimeters. It is possible to manufacture a spiral heat exchanger with a small width of channels for the passage of heat carriers, reaching 1-2 mm or less. In this case, the spiral heat exchanger passes into the category of microchannel heat exchangers, which have a number of advantages and have great prospects for use in many industries [5].

Пример исполнения. Спиральный теплообменник используется в качестве теплоутилизатора в приточно-вытяжной вентиляционной системе производственного помещения с воздухообменом 32000 м3/ч. Вытяжной воздух в теплоутилизаторе охлаждается от температуры +27°С до температуры +2°С, нагревая противоточный поток приточного воздуха от температуры -5°С до +20°С. Теплоутилизатор выполнен из листа поликарбоната толщиной 0,25 мм. Расстояние между витками (ширина каналов) спиральной навивки 5 мм. Средний диаметр центрального тела - керна составляет 0,1 м, диаметр спиральной навивки - 1,6 м. Необходимую тепловую мощность 235 кВт теплоутилизатор обеспечивает при длине каналов (расстояние между торцами спиральной навивки), равной 3 м. Гидравлические потери давления каждого из потоков теплоносителей на пути следования от входного до выходного патрубков составляет 900 Па.Execution example. The spiral heat exchanger is used as a heat exchanger in the supply and exhaust ventilation system of the industrial premises with an air exchange of 32,000 m 3 /h. The exhaust air in the heat exchanger is cooled from +27°С to +2°С, heating the countercurrent supply air flow from -5°С to +20°С. The heat exchanger is made of polycarbonate sheet 0.25 mm thick. The distance between the turns (width of the channels) of the spiral winding is 5 mm. The average diameter of the central body - the core is 0.1 m, the diameter of the spiral winding is 1.6 m. The heat exchanger provides the required thermal power of 235 kW with a channel length (distance between the ends of the spiral winding) equal to 3 m. Hydraulic pressure losses of each of the heat carrier flows on the route from the inlet to the outlet is 900 Pa.

Значительно сократить длину каналов теплоутилизатора возможно путем оребрения поверхности витков навивки или размещения в каналах гофрированных листов (насадка), что является достаточно разработанным приемом [6].It is possible to significantly reduce the length of the heat exchanger channels by finning the surface of the coils or placing corrugated sheets (nozzle) in the channels, which is a fairly developed technique [6].

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

- конструктивная простота и технологичность в изготовлении;- constructive simplicity and manufacturability;

- высокая компактность и низкая материалоемкость;- high compactness and low material consumption;

- высокая ремонтопригодность;- high maintainability;

- сравнительно легкая очищаемость от загрязнений;- relatively easy cleanability from contaminants;

- хорошая самокомпенсация температурных напряжений.- good self-compensation of temperature stresses.

Источники информацииSources of information

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. S. 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 общей редакцией 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 editorship of A.S. Timonin. - Kaluga: N.F. Bochkareva, 2008, p. 486, fig. 6.1.3.1.

3. Патент RU №2687669 С1 МПК F28D 1/047. Опубл. 2019.05.15. Бюл. №14.3. Patent RU No. 2687669 C1 IPC F28D 1/047. Published 2019.05.15. Bull. No. 14.

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.: Alpha - M, 2006. S. 165, fig. 2.52.

5. Особенности гидродинамики и теплообмена при течении в микроканальных технических устройствах / Е.П. Валуева, А.Б. Гаряев, А.В. Клименко. - М.: Издательский дом МЭИ, 2016. С. 8.5. Features of hydrodynamics and heat transfer during flow in microchannel technical devices / E.P. Valueva, A.B. Garyaev, A.V. Klimenko. - M.: MPEI Publishing House, 2016. P. 8.

6. Коваленко Л.М., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. - М.: Энергоатомиздат, 1986. с. 167-169.6. Kovalenko L.M., Glushkov A.F. Heat exchangers with heat transfer enhancement. - M.: Energoatomizdat, 1986. p. 167-169.

Claims (4)

1. Спиральный теплообменник, содержащий ленточную спиральную навивку в виде спирали Архимеда, витки которой образуют общие стенки чередующихся между собой каналов для прохода соответственно горячего и холодного теплоносителей, вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки, входные и выходные патрубки для теплоносителей, центральное тело-керн, герметизирующие прокладки, отличающийся тем, что спиральная навивка в виде спирали Архимеда выполнена путем сворачивания одной ленты, в каналах между витками спиральной навивки в направлении оси сгиба ленты размещены полосовые герметизирующие проставки, вставки в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки выполнены прерывистыми из элементов длиной, несколько большей или равной длине оборота соответствующих витков спиральной навивки, и с расстоянием между смежными элементами, несколько меньшим или равным длине оборота соответствующих витков спиральной навивки, входные и выходные патрубки для теплоносителей размещены попарно на торцовых сторонах спиральной навивки.1. A spiral heat exchanger containing a tape spiral winding in the form of an Archimedes spiral, the turns of which form the common walls of channels alternating between themselves for the passage of hot and cold heat carriers, respectively, inserts in the channels on the end sides of the spiral winding, inlet and outlet pipes for heat carriers, the central body - core, sealing gaskets, characterized in that the spiral winding in the form of an Archimedes spiral is made by folding one tape, in the channels between the turns of the spiral winding in the direction of the bending axis of the tape there are strip sealing spacers, the inserts in the channels on the end sides of the spiral winding are made of discontinuous elements of length , slightly greater than or equal to the length of a turn of the corresponding turns of the spiral winding, and with a distance between adjacent elements somewhat less than or equal to the length of the turn of the corresponding turns of the spiral winding, the inlet and outlet pipes for heat carriers are placed in pairs at the end new sides of the spiral winding. 2. Спиральный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что полосовые герметизирующие проставки в каналах между витками спиральной навивки прошиты стяжными шпильками. 2. The spiral heat exchanger according to claim 1, characterized in that the strip sealing spacers in the channels between the turns of the spiral winding are stitched with tie rods. 3. Спиральный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что концы элементов вставок в каналах на торцовых сторонах спиральной навивки прошиты стяжными спицами.3. The spiral heat exchanger according to claim 1, characterized in that the ends of the elements of the inserts in the channels on the end sides of the spiral winding are stitched with tie-rods. 4. Спиральный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что на торцовых сторонах центрального тела-керна имеются резьбовые хвостовики.4. Spiral heat exchanger according to claim 1, characterized in that there are threaded shanks on the end sides of the central body-core.
RU2021131187A 2021-10-25 Spiral heat exchanger RU2775331C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775331C1 true RU2775331C1 (en) 2022-06-29

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU411289A1 (en) * 1971-04-13 1974-01-15
DE4413867A1 (en) * 1994-04-21 1995-10-26 Paul Grote Process for the production of a recuperative spiral heat exchanger
RU2358218C1 (en) * 2008-01-28 2009-06-10 Леонид Владимирович Чумазов Spiral-type heat exchanger and its fabrication method
US8485246B2 (en) * 2007-12-11 2013-07-16 Alfa Laval Corporate Ab Spiral heat exchanger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU411289A1 (en) * 1971-04-13 1974-01-15
DE4413867A1 (en) * 1994-04-21 1995-10-26 Paul Grote Process for the production of a recuperative spiral heat exchanger
US8485246B2 (en) * 2007-12-11 2013-07-16 Alfa Laval Corporate Ab Spiral heat exchanger
RU2358218C1 (en) * 2008-01-28 2009-06-10 Леонид Владимирович Чумазов Spiral-type heat exchanger and its fabrication method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6089313A (en) Apparatus for exchanging heat between at least three fluids
KR100938802B1 (en) Heat exchanger having micro-channels
CN103629952A (en) Tubular heat exchanger, method for manufacturing tubular heat exchanger and heat exchange equipment
CN103743270B (en) The heat exchanger that many groups helix tube is nested
CN106152836B (en) A kind of U-shaped runner plate type heat exchanger
CN106197085A (en) Heat exchanger with heat exchanger tube
RU2527772C1 (en) Heat-exchanging device
Nguyen et al. Decrement in heat transfer effectiveness due to solid heat conduction for a counter-current spiral heat exchanger
JP2007192535A (en) Heat exchanger device
RU2775331C1 (en) Spiral heat exchanger
RU2543094C1 (en) Tube and shell heat exchanger
CN205843436U (en) A kind of heat exchanger of thermal source Multi-class propagation
RU2771848C1 (en) Multi-pass spiral heat exchanger
RU2358218C1 (en) Spiral-type heat exchanger and its fabrication method
RU2774015C1 (en) Heat exchanger
CN209512576U (en) A kind of series hybrid formula gas-gas heat exchanger
JP2023551878A (en) Coil type heat exchanger and its manufacturing method
RU2673119C2 (en) Heat exchanging device
US837146A (en) Heat-exchanging apparatus.
RU141420U1 (en) PLATE HEAT EXCHANGER
RU2395775C1 (en) Header plate-type heat exchanger
RU2328683C2 (en) "виз" plate recuperator
KR20090130944A (en) Wrinkle pipe and heat exchanger of including the same
US821518A (en) Regenerator or heat-exchanging apparatus.
RU2269080C2 (en) Heat exchanger