RU2806417C1

RU2806417C1 - Heat exchanger

Info

Publication number: RU2806417C1
Application number: RU2023112827A
Authority: RU
Inventors: Владислав Юрьевич Климов
Original assignee: Владислав Юрьевич Климов
Filing date: 2023-05-17
Publication date: 2023-10-31

Abstract

FIELD: heat exchange technology.

SUBSTANCE: heat exchanger contains pipes for inlet and outlet of heating and cooling coolant and a heat exchange block consisting of a main and two end sections, with channels having a rectangular cross-section of two coolants in the main section located in a checkerboard pattern and parallel to the longitudinal axis of the heat exchanger, and in the end sections there are alternating collectors for supplying and discharging heating and cooling coolants, each collector connected to a pipe and channels of the main section of one of the coolants.

EFFECT: invention can be used to create heat exchangers.

1 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов.The invention relates to heat exchange technology and can be used to create heat exchangers.

Известен противоточный теплообменник, состоящий из подводящих и отводящих коллекторов с патрубками и теплообменной секции, состоящей из основного и двух концевых участков, при этом каналы двух теплоносителей на основном участке расположены в шахматном порядке, отличающийся тем, что каналы одного из теплоносителей, расположенные вдоль оси теплообменника, имеют прямоугольное сечение на концевых участках и ромбовидное или восьмигранное на основном, а прямоугольные каналы второго теплоносителя на концевых участках выполнены под углом к оси теплообменной секции и сопряжены с расположенными вдоль той же оси каналами основного участка, а их сечение в зоне сопряжения выполнено изменяющимся от прямоугольного сечения концевого участка к ромбовидному сечению основного участка (патент РФ №2673305, МПК: F28F 7/02, F28F 13/08 05.10.2017 - прототип).A known counterflow heat exchanger consists of inlet and outlet manifolds with pipes and a heat exchange section consisting of a main and two end sections, while the channels of the two coolants in the main section are arranged in a checkerboard pattern, characterized in that the channels of one of the coolants located along the axis of the heat exchanger , have a rectangular cross-section at the end sections and diamond-shaped or octagonal at the main section, and the rectangular channels of the second coolant at the end sections are made at an angle to the axis of the heat exchange section and are coupled with the channels of the main section located along the same axis, and their cross-section in the interface zone is made varying from rectangular section of the end section to the diamond-shaped section of the main section (RF patent No. 2673305, IPC: F28F 7/02, F28F 13/08 10/05/2017 - prototype).

Основным недостатком данного теплообменника является наличие достаточно протяженных каналов на концевых участках теплообменной секции, при этом расположены они не в шахматном порядке, а схема движения теплоносителей в них отличается от противоточной, что ведет к снижению эффективности теплообмена.The main disadvantage of this heat exchanger is the presence of fairly long channels at the end sections of the heat exchange section, while they are not located in a checkerboard pattern, and the flow pattern of the coolants in them differs from countercurrent, which leads to a decrease in the efficiency of heat exchange.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка и улучшение технических характеристик теплообменника.The objective of the invention is to eliminate this disadvantage and improve the technical characteristics of the heat exchanger.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный теплообменник содержит патрубки подвода и отвода греющего и охлаждающего теплоносителя и теплообменный блок, состоящий из основного и двух концевых участков, при этом каналы, имеющие прямоугольное сечение, двух теплоносителей на основном участке расположены в шахматном порядке и параллельно продольной оси теплообменника, а на концевых участках расположены чередующиеся между собой коллекторы подвода и отвода греющего и охлаждающего теплоносителя, причем каждый коллектор соединен с патрубком и каналами основного участка одного из теплоносителей.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed heat exchanger contains pipes for inlet and outlet of heating and cooling coolant and a heat exchange unit consisting of a main and two end sections, while channels having a rectangular cross-section of two coolants in the main section are arranged in a checkerboard pattern and parallel to the longitudinal axis of the heat exchanger, and at the end sections there are alternating collectors for supplying and discharging heating and cooling coolants, with each collector connected to a branch pipe and channels of the main section of one of the coolants.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди на теплообменник, на фиг. 2 - разрез А-А - поперечный разрез теплообменника, на фиг. 3 - разрез Б-Б - поперечный разрез теплообменника, на фиг. 4 - разрез В-В - поперечный разрез теплообменника, на фиг. 5 - разрез Г-Г - продольный разрез теплообменника, на фиг. 6 - разрез Д-Д - продольный разрез теплообменника, на фиг. 7 - разрез Е-Е - продольный разрез теплообменника, на фиг. 8 - разрез Ж-Ж - продольный разрез теплообменника, на фиг. 9 - выносной элемент И - поперечный разрез теплообменника, на фиг. 10 - общий вид теплообменника в аксонометрии.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a front view of the heat exchanger, FIG. 2 - section A-A - cross section of the heat exchanger, in Fig. 3 - section B-B - cross section of the heat exchanger, in Fig. 4 - section B-B - cross section of the heat exchanger, in Fig. 5 - section Г-Г - longitudinal section of the heat exchanger, in Fig. 6 - section D-D - longitudinal section of the heat exchanger, in Fig. 7 - section EE - longitudinal section of the heat exchanger, in Fig. 8 - section Zh-Zh - longitudinal section of the heat exchanger, in Fig. 9 - remote element And - cross-section of the heat exchanger, in Fig. 10 - general view of the heat exchanger in axonometry.

Предложенный теплообменник содержит теплообменный блок 1, патрубки 2, 3 подвода и отвода греющего теплоносителя, патрубки подвода и отвода 4, 5 охлаждающего теплоносителя.The proposed heat exchanger contains a heat exchange unit 1, inlet and outlet pipes 2, 3 of the heating coolant, inlet and outlet pipes 4, 5 of the cooling coolant.

Теплообменный блок 1 состоит из основного участка 6 и концевых участков 7 и 8.Heat exchange block 1 consists of a main section 6 and end sections 7 and 8.

Основной участок 6 содержит каналы 9 греющего теплоносителя и каналы 10 охлаждающего теплоносителя, имеющие прямоугольное сечение и расположенные в шахматном порядке и параллельно продольной оси теплообменника.The main section 6 contains channels 9 of the heating coolant and channels 10 of the cooling coolant, having a rectangular cross-section and located in a checkerboard pattern and parallel to the longitudinal axis of the heat exchanger.

На концевом участке 7 располагаются чередующиеся между собой коллекторы 11 подвода греющего теплоносителя и коллекторы 12 отвода охлаждающего теплоносителя. При этом каждый коллектор 11 соединен с патрубком 2 и каналами 9, а каждый коллектор 12 соединен с патрубком 5 и каналами 10.At the end section 7 there are alternating collectors 11 for supplying heating fluid and collectors 12 for discharging cooling fluid. In this case, each manifold 11 is connected to pipe 2 and channels 9, and each manifold 12 is connected to pipe 5 and channels 10.

На концевом участке 8 располагаются чередующиеся между собой коллекторы 13 подвода охлаждающего теплоносителя и коллекторы 14 отвода греющего теплоносителя. При этом каждый коллектор 13 соединен с патрубком 4 и каналами 10, а каждый коллектор 14 соединен с патрубком 3 и каналами 9.At the end section 8 there are alternating collectors 13 for supplying cooling fluid and collectors 14 for discharging heating fluid. In this case, each manifold 13 is connected to pipe 4 and channels 10, and each manifold 14 is connected to pipe 3 and channels 9.

Предложенный теплообменник работает следующим образом.The proposed heat exchanger operates as follows.

Греющий теплоноситель поступает в патрубок 2 и далее равномерно распределяется между коллекторами 11 концевого участка 7 теплообменного блока 1, из которых он направляется в каналы 9 основного участка 6. Из каналов 9 греющий теплоноситель поступает в коллекторы 14 и далее в патрубок 3.The heating coolant enters pipe 2 and is then evenly distributed between the collectors 11 of the end section 7 of the heat exchange unit 1, from which it is directed to the channels 9 of the main section 6. From channels 9, the heating coolant enters the collectors 14 and then into pipe 3.

Охлаждающий теплоноситель поступает в патрубок 4 и далее равномерно распределяется между коллекторами 13 концевого участка 8 теплообменного блока 1, из которых он направляется в каналы 10 основного участка 6. Двигаясь по каналам 10, охлаждающий теплоноситель нагревается. Из каналов 10 охлаждающий теплоноситель поступает в коллекторы 12 и далее в патрубок 5.The cooling coolant enters pipe 4 and is then evenly distributed between the collectors 13 of the end section 8 of the heat exchange unit 1, from which it is directed to the channels 10 of the main section 6. Moving through the channels 10, the cooling coolant heats up. From channels 10, the cooling coolant enters the collectors 12 and then into the pipe 5.

Использование предлагаемого изобретения позволит улучшить технические характеристики теплообменника.The use of the proposed invention will improve the technical characteristics of the heat exchanger.

Claims

A heat exchanger, characterized in that it contains pipes for inlet and outlet of heating and cooling coolant and a heat exchange unit consisting of a main and two end sections, with channels having a rectangular cross-section of two coolants in the main section arranged in a checkerboard pattern and parallel to the longitudinal axis of the heat exchanger , and at the end sections there are alternating collectors for supplying and discharging heating and cooling coolants, each collector connected to a pipe and channels of the main section of one of the coolants.