SU1153224A1

SU1153224A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: SU1153224A1
Application number: SU833681655A
Authority: SU
Inventors: Михаил Петрович Данилов; Александр Григорьевич Скоропад; Иван Васильевич Иванов; Роман Львович Зильберштейн
Original assignee: Днепропетровский Завод Металлургического Оборудования
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1985-04-30

Abstract

1. ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий теплообменные трубы, соосно установленные одна ТВ другой с образованием кольцевых каналов дл теплоносителей и прикрепленные к верхней и нижней распределительным камерам, кажда из которых разделена перегородкой на раздающей и собирающий коллекторы, снабженные соответственно приточным и выт жным проемами с общей вертикальной плоскостью симметрии , проход щей через ось упом нутых труб перпендикул рно пе1 егородкам камер, причем коллекторы подключены к каналам дл теплоносителей с чередованием через один,о т л и ч а ющ и и с тем, что, с целью снижени затрат на перекачку теплоносителей путем использовани энергии ветра, кажда теплообменна труба выполнена по высоте из двух частей, верхн из которых закреплена на нижней с возможностью поворота вокруг оси вместе с верхней распределительной камерой, снабженной флюгером , жестко закрепленнМ на этой камере в упом нутой плоскости симмет- 5 рии приточных и выт жных проемов кол (Л лекторов, . 2, Теплообменник по п. f, отличающийс тем, что верхн распределительна камера снабжена наружным кольцевым отбойником, расположенным под приточным и выт жньм проемами ее коллекторов.1. HEAT EXCHANGER containing heat exchange tubes coaxially installed one TV different with the formation of annular channels for coolants and attached to the upper and lower distribution chambers, each of which is divided by a partition into distribution and collecting manifolds equipped with inlet and exhaust openings respectively with a common vertical plane symmetry passing through the axis of the said pipes perpendicular to the walls of the settlements, the collectors being connected to channels for heat transfer media with alternating black Without one, so that, in order to reduce the cost of transferring coolant by using wind energy, each heat exchange pipe is made of two parts in height, the top of which is fixed to the bottom with the possibility of rotation around the axis together with the upper distribution chamber, fitted with a vane, rigidly fixed on this chamber in the aforementioned symmetry plane of the inlet and exhaust openings of the count (instructors,. 2, a heat exchanger according to claim f, characterized in that the upper distribution chamber is provided with an outer annular baffle plate located under the inlet and exhaust openings of its collectors.

Description

Изобретение относитс к энергетике и может быть использовано в систе мах отоплени и вентил ции зданийThe invention relates to energy and can be used in heating and ventilation systems of buildings.

Известен теплообменник, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителей и установленный в корпусе ротор с теплообменной насадкой Cl Known heat exchanger, comprising a housing with connections for supplying and discharging coolants and mounted in the housing of the rotor with a heat exchange nozzle Cl

Недостатком этого теплообменника вл етс сложность конструкции, обусловленна наличием ротора.The disadvantage of this heat exchanger is the complexity of the design, due to the presence of the rotor.

Наиболее близким к изобретению (Явл етс теплообменник, содержащий теплообменные трубы, соосно устэновленГше одна в другой,с образованием кольцевых каналов дл теплоносителей и прикрепленные к верхней и нижней распределительным камерам, кажда из которых разделена перегородкой на раздакнций и собирающий коллектор снабженные соответственно приточным и выт жным проемами с общей вертикал ной плоскостью симметрии, проход ще через ось зшом нутых труб перпендикул рно перегородкам камер, причем коллекторы подключены к каналам дл теплоносителей с чередованием через один zj. Недостатком такого теплообменника вл ютс повышенные затраты на перекачку теплоносителей, так как в нем не используетс энерги ветра. Цепь изобретени - снижение затрат на перекачку теплоносителей в теплообменнике путем использовани энергии ветра. Цель достигаетс тем, что в тепло обменнике, содержащем теплообменные трубы, соосно установленные одна в другой с образованием кольцевых каналов дл теплоносителей и прикрепленные к верхней и нижней распределительным камерам, кажда из ксзторых разделена перегородкой на раздающий собирающий коллекторы, снабженные соответственно приточным и выт жным проемами с общей вертикальной плоскостью симметрии, проход щей через ось упом нутьк труб перпендикул рно перегородкам камер, причем коллекторы подключены к каналам дл теплонос телей с чередованием через один, каж да теплообменна труба выполнена по высоте из двух частей, верхн из которых закреплена на нижней с возможностью поворота вокруг оси, вместе с верхней распределительной камерой , снабженной флюгером, жесткоClosest to the invention (A heat exchanger containing heat exchange tubes coaxially mounted one above the other with the formation of annular channels for heat transfer media and attached to the upper and lower distribution chambers, each of which is divided by partition into partitions and a collecting collector equipped with inlet and exhaust openings with a common vertical plane of symmetry, passing through the axis of the closed pipes perpendicular to the partitions of the chambers, and the collectors are connected to the channels for heat carriers with alternation through one zj. A disadvantage of such a heat exchanger is the increased cost of transferring coolant as it does not use wind energy. The invention’s chain is to reduce the cost of transferring coolant in a heat exchanger by using wind energy. The goal is achieved by using a heat exchanger containing heat exchange tubes, coaxially installed one into the other with the formation of annular channels for heat transfer fluids and attached to the upper and lower distribution chambers, each of the second p divided by a partition to a distributing collector, equipped with supply and exhaust openings with a common vertical plane of symmetry, passing through the axis of the pipes mentioned perpendicular to the partitions of the chambers, the collectors are connected to channels for heat transfer media alternating through one heat exchange pipe each height of two parts, the upper of which is fixed to the bottom with the possibility of rotation around the axis, together with the upper distribution chamber, equipped with a vane, rigidly

закрепленным на этой камере в упом нутой плоскости симметрии приточных и выт жных проемов коллекторов.fixed on this chamber in the said plane of symmetry of the inlet and exhaust openings of the collectors.

Кроме того, верхн распределительна камера может быть снабжена наружгг. ньм кольцевым отбойником, расположенным под приточным и выт жным проемами ее коллекторов.In addition, the upper distribution chamber can be equipped with an external cage. cn ring bumper located under the inlet and exhaust openings of its collectors.

На чертеже схематически изображен теплообменник,общий вид.The drawing shows schematically a heat exchanger, a general view.

Теплообменник содержит теплообменные трубы, соосно установленные одна в другой с образованием кольцевых каналов 1 и 2 дл теплоносителей и прикрепленные к верхней и нижней распределительным камерам. Кажда распределительна камера разделена перегородкой 3 на раздающий и собирающий коллекторы соответственно и 5. Раздающие коллекторы 4 снабжены приточными проемами 6, а собирающие коллекторы 5 выт жньми проемами 7. Проемы 6 и 7 каждой распределительной камеры вьтолнены с общей вертикальной плоскостью симметрии , проход щей через ось упом нутых труб перпендикул рно перегородкам 3 камер. Коллекторы 4 и 5 подключены к каналам 1 и 2 дл теплоносителей с чередованием через один. I Кажда теплообменна труба выполнена по высоте из двух частей 8 и 9. Верхн часть 8 каждой трубы закреплена на нижней части 9 последней с возможностью поворота вокруг оси вместе с верхней распределительной камерой. Верхн распределительна камера снабжена флюгером 10, жестко закрепленным на этой камере в упом нутой плоскости симметрии приточных и выт жньк проемов 6 и 7 соответственно коллекторов 4 и 5. Верхн распределительна камера снабжена наружным кольцевьпуг отбойником 11, расположенным под приточным и выт жным проемами 6 и 7 соответственно коллекторов 4 и 5. Верхн часть 8 каждой трубы закреплена на нижней части 9 последней через герметизирующее уплотнение 12. Теплообменник имеет также верхнюю и нижнюю трубные доски 13 и 14 соответственно , выполненные ступенчатыми . Верхн часть 8 периферийной трубы снабжена опорным фланцем 15, а нижн часть 9 периферийной трубы имеет опорный фланец 16. Между фланцами 15 и 16 установлен подшипник 17. 31 Отбойник 11 установлен над кровлей 18 здани . Верхн камера снабжена козырьком 19, расположенным над приточным и выт жным ее проемами 6 и 7 соответственно. Внутри труб установлены винтообразные вставки 20. Теплообменник работает следующим образом. Ветровой поток поворачивает флюгер 10 в направлении, параллельном вектору скорости ветра. Одновременно с флюгером 10 поворачиваетс верхн распределительна камера, верхн трубна доска 13 и верхние части 8 теплообменных труб. При этом приточный проем 6 коллектора 4 верхней камеры ориентируетс нормально набегающему ветровому потоку, что обеспе чивает поступление наружного воздуха с максимальной скоростью в кольцевые каналы 1, образованные теплообменными трубами Далее воздух через колле тор 5 нижней распределительной камеры выводитс из теплообменника. Под действием разрежени в кормовой части верхней распределительной камеры по кольцевш4 каналам 2 противотоком наружному воздуху проходит греющей газ или воздух, кото4 рьй, отдав тепло наружному, воздуху, через выт жной проем 7 коллектора 5 верхней распределительной камеры отводитс в атмосферу. Козырек 19.ликвидирует перетекание воздуха в вертикальном направлении, что снижает аэродинамическое сопротивление входа в приточный проем 6 коллектора 4 верхней распределительной камеры. Кроме того, козьфек 19 снижает веро тность попадани атмосферных осадков в проемы 6 и 7 верхней камеры. Отбойник 1t предотвращает попадание атмосферных осадков в зазор между зданием и верхней распределительной камерой. Вставки 20 удлин ют пути движени теплоносит.елей. Таким образом, выполнение каждой теплообменной трубы по. высоте из двух частей, верхн из которых закреплена на нижней с возможностью поворота вокруг оси вместе с верхней распредели-тельной камерой, наличие флюгера, жестко закрепленного на верхней камере в плоскости симметрии приточных и выт жных проемов коллекторов , позвол ет использовать энергию ветра и тем самым снизить затраты на перекачку теплоносителей в теплообменнике .The heat exchanger contains heat exchange tubes, coaxially mounted one inside the other with the formation of annular channels 1 and 2 for coolants and attached to the upper and lower distribution chambers. Each distribution chamber is divided by a partition 3 into distributing and collecting collectors, respectively, and 5. Distributing collectors 4 are equipped with inlet openings 6, and collecting collectors 5 are extended by openings 7. Openings 6 and 7 of each distribution chamber are filled with a common vertical plane of symmetry passing through the axis The mentioned pipes are perpendicular to the partitions of 3 chambers. Collectors 4 and 5 are connected to channels 1 and 2 for heat transfer fluids with alternation through one. I Each heat exchanger tube is made of two parts 8 and 9 in height. The top part 8 of each pipe is fixed on the bottom part 9 of the latter with the possibility of rotation around the axis together with the upper distribution chamber. The upper distribution chamber is provided with a wind vane 10 fixed on this chamber in said plane of symmetry of the inlet and exhaust openings 6 and 7, respectively, of the collectors 4 and 5. The upper distribution chamber is equipped with an outer annular bump stop 11 located under the inlet and exhaust openings 6 and 7 respectively, collectors 4 and 5. The upper part 8 of each pipe is fixed to the lower part 9 of the latter through a sealing seal 12. The heat exchanger also has upper and lower tube boards 13 and 14, respectively, nennye stepped. The upper part 8 of the peripheral pipe is provided with a support flange 15, and the lower part 9 of the peripheral pipe has a supporting flange 16. A bearing 17 is installed between the flanges 15 and 16. 31 The bump stop 11 is installed above the roof 18 of the building. The upper chamber is equipped with a visor 19 located above the inlet and exhaust ports 6 and 7, respectively. Spiral inserts 20 are installed inside the tubes. The heat exchanger operates as follows. Wind flow turns the vane 10 in a direction parallel to the wind speed vector. Simultaneously with the wind vane 10, the upper distribution chamber, the upper tube plate 13 and the upper parts 8 of the heat exchange tubes are rotated. At the same time, the inlet opening 6 of the collector 4 of the upper chamber is oriented normally to the oncoming wind flow, which ensures the flow of external air at maximum speed into the annular channels 1 formed by heat exchange tubes. Then the air is removed from the heat exchanger through the lower distributor chamber 5. Under the action of underpressure in the aft part of the upper distribution chamber, through the annular channels 2 with countercurrent external air passes the heating gas or air, which, giving off heat to the external air, is discharged through the exhaust opening 7 of the collector 5 of the upper distribution chamber. The hood 19. eliminates the overflow of air in the vertical direction, which reduces the aerodynamic resistance of the entrance to the inlet opening 6 of the collector 4 of the upper distribution chamber. In addition, goat 19 reduces the likelihood of precipitation falling into openings 6 and 7 of the upper chamber. The bump 1t prevents precipitation from entering the gap between the building and the upper distribution chamber. The inserts 20 lengthen the paths of movement of the heat transfer fluid. Thus, the implementation of each heat exchanger pipe. the height of two parts, the upper of which is fixed to the bottom with the possibility of rotation around the axis together with the upper distribution chamber, the presence of a weather vane rigidly fixed on the upper chamber in the plane of symmetry of the inlet and exhaust openings of the collectors allows reduce the cost of pumping coolants in the heat exchanger.

Claims

1. A HEAT EXCHANGER containing heat exchange pipes coaxially mounted one into the other with the formation of annular 'channels for coolants and attached to the upper and lower distribution chambers, each of which is divided by a transfer * into collecting and collecting manifolds, equipped respectively with supply and exhaust openings with a common vertical plane of symmetry passing through the axis of the mentioned pipes perpendicular to the walls of the chambers, and the collectors are connected to the channels for coolants with alternating through one It is important that, in order to reduce the cost of pumping coolants by using wind energy, each heat transfer pipe is made in height of two parts, the top of which is fixed to the bottom with the possibility of rotation around the axis together with an upper distribution chamber equipped with a weather vane rigidly fixed to this chamber in the said plane, it will remove 5 intake and exhaust openings of the collectors. .

2. Heat exchanger according to π. 1, characterized in that the upper distribution chamber is equipped with an external annular chipper located under the supply and exhaust openings of its collectors.

<11