SU1399634A1

SU1399634A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: SU1399634A1
Application number: SU864071825A
Authority: SU
Inventors: Ирина Николаевна Журавлева; Дмитрий Алексеевич Клименков; Виктор Алексеевич Корнеев; Михаил Феликсович Тарас; Валентин Иванович Соколов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1988-05-30

Abstract

Изобретение относитс к матричным теплообменным аппаратам и позвол ет интенсифицировать теплообмен и повысить надежность теплообменника. Цилиндрический корпус 1 теплообменника разделен прокладками 2 на каналы 3 и 4 дл рабочих сред. В каналах установлена сетчата насадка 5, свернута по спирали в цилиндр и выполненна составной из кон- центрично размещенных кассет 6, жестко скрепленных торцами со стенками каналов. Сетка кассет 6 выполнена с чейками в виде выт нутых многогранников, больша диагональ которых перпендикул рна стенкам каналов . Кассеты 6 м. б. выполнены с одинаковым рассто нием между витками спиралей , но с различным в разных кассетах . Кассеты м. б. вьшолнены с одинаковыми формой и размерами чеек сеток, но с различными в разных кассетах. Разные кассеты м. б. выполнены из материала с различной теплопроводностью. В теплообменнике м. б. осуществлен теплообмен между двум и более средами при их движении в радиальном направлении. Вследствие интенсификации теплопередачи уменьшаютс габаритные размеры теплообменника , обеспечиваетс оптимальный температурный режим работы вследствие создани теплообменной поверхности переменной компактности, повышаетс надежность вследствие создани гарантированной герметичности . 3 3. п. ф-лы, 4 ил. &amp; (ЛThe invention relates to matrix heat exchangers and allows to intensify heat exchange and increase the reliability of the heat exchanger. The cylindrical housing 1 of the heat exchanger is divided by gaskets 2 into channels 3 and 4 for operating media. The channels are equipped with a mesh nozzle 5, spiral-wound into a cylinder and made of a composite of concentricly placed cassettes 6 rigidly fastened with ends to the walls of the channels. The grid of cassettes 6 is made with cells in the form of elongated polyhedra, the large diagonal of which is perpendicular to the walls of the channels. Cassettes 6 m. B. made with the same distance between the turns of the spirals, but different in different cassettes. Cassettes mb. They are made with the same shape and size of the grid cells, but with different sizes in different cassettes. Different cassettes m b. made of material with different thermal conductivity. In the heat exchanger m. B. heat exchange between two or more media took place during their movement in the radial direction. Due to the intensification of heat transfer, the overall dimensions of the heat exchanger are reduced, the optimum temperature condition of operation due to the creation of a heat exchange surface of variable compactness is ensured, and reliability is increased due to the creation of guaranteed tightness. 3 3. p. F-ly, 4 ill. &amp; (L

Description

2626

Обратный потокReverse flow

со со соwith so with so

0505

со 4;from 4;

Пр мой, потокMy, stream

Обратный, потокReverse flow

Пр мой потокPr my stream

Изобретение относитс к теплообменным аппаратам, конкретно к матричным теплообменникам .The invention relates to heat exchangers, specifically to matrix heat exchangers.

Цель изобретени - интенсификаци теплообмена и повышение надежности.The purpose of the invention is to intensify heat transfer and increase reliability.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел присоединени сетчатой насадки к стенке ка- нала теплообменника.FIG. 1 shows the proposed heat exchanger, longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one; in fig. 4 - unit for attachment of the mesh attachment to the wall of the heat exchanger channel.

Теплообменник содержит цилиндрический корпус 1, разделенный прокладками 2 на каналы 3 и 4 дл рабочих сред и уста- новленную в каналах 3 и 4 сетчатую на- садку 5, свернутую по спирали в цилиндр И выполненную составной из концентрично размещенных кассет 6, жестко скрепленных торцами с прокладками 2, образующими стенки каналов 3 и 4. Сетка кассет б выполнена с чейками в виде выт нутых многогранников, больша диагональ которых перпендикул рна стенками каналов 3 и 4. Кассеты 6 могут быть выполнены с одинаковым рассто нием между витками спиралей и с одинаковыми формой и размером чеек сеток, но с различными в разных кассетах 6. Кроме того, разные кассеты 6 могут быть выполнены из материала с различной теплопроводностью. Каналы 3 через кольцевые камеры 7 и радиальные отверсти 8 в обоймах 9 соединены с подвод щими трубками 10, закрепленными в трубной решетке 11 и подключенными к коллектору 12 дл подвода и распределени одной из рабочих сред (пр мого потока), а также через кольцевые камеры 13 и радиальные отверсти 14 а обоймах 15 - с отвод щими трубками 16, закрепленными в трубной решетке 17 и подключенными к коллектору 18 дл сбора и отвода этой среды из аппарата. Каналы 4 через радиальные отверсти 19 в обоймах 20 подключены к коллектору 21 дл распределени другой рабочей среды (обратного потока), соединенному с подвод щим патрубком 22, а также через отверсти 23 в обоймах 24 - к кольцевому коллектору 25 дл сбора этой среды, заключенному в корпус 1 и подсоединенному к отвод щему патрубку 26.The heat exchanger contains a cylindrical body 1, divided by gaskets 2 into channels 3 and 4 for working media and mesh screen 5 installed in channels 3 and 4, wound in a spiral into a cylinder And made composite of concentrically placed cassettes 6 rigidly fastened with ends gaskets 2 forming the walls of channels 3 and 4. The grid of cassettes b is made with cells in the form of elongated polyhedra, the large diagonal of which is perpendicular to the walls of channels 3 and 4. Cassettes 6 can be made with the same distance between the turns of the spirals and with the same shape and size of the grid cells, but with different cassettes in different 6. In addition, different cassettes 6 can be made of a material with different thermal conductivity. The channels 3 through the annular chambers 7 and the radial holes 8 in the holders 9 are connected to supply pipes 10 fixed in a tube sheet 11 and connected to a collector 12 for supplying and distributing one of the working media (forward flow), as well as through annular chambers 13 and radial apertures 14a of the clips 15, with outlet tubes 16 mounted in a tube sheet 17 and connected to a collector 18 for collecting and withdrawing this medium from the apparatus. Channels 4 through radial holes 19 in holders 20 are connected to a collector 21 for distributing another working medium (return flow) connected to inlet 22, and also through holes 23 in holders 24 to an annular collector 25 to collect this medium contained in housing 1 and connected to outlet 26.

Обоймы 9, 15, 20 и 24 представл ют собой пары концентрических колец, жестко соединенных, например, пайкой с прокладками 2.The sleeves 9, 15, 20 and 24 are pairs of concentric rings rigidly connected, for example, by soldering with gaskets 2.

Теплообменник работает следующим образом .The heat exchanger operates as follows.

Пр мой поток поступает в коллектор 12 и через подвод щие трубки 10 радиальные отверсти 8 в обоймах 9 попадает в кольцевые камеры 7, предназначенные дл его равномерного подвода Р; каждый из каналов, откуда поток проходит в каналы 3. Обратный поток через подвод щий патрубок 22 поступает з коллектор 21, откуда через отверсти 19 в обоймах 20 проходит в каналы 4. В каналах 3 и 4 происходит теплопередача меж- .з,у пр .мым и обратным потоком. Пр мой поток, двига сь в канале 3, обтекаетThe direct flow enters the collector 12 and through the supply pipes 10 the radial holes 8 in the holders 9 enters the annular chambers 7, designed to supply it evenly P; each of the channels, from where the flow passes into the channels 3. The return flow through the inlet pipe 22 enters the collector 21, from where it passes through the holes 19 in the sleeves 20 to the channels 4. In channels 3 and 4, heat transfer occurs between, c. mym and reverse flow. The forward stream, moving in channel 3, flows around

кассеты 6 и отдает им тепло конвекцией, которое затем распростран етс теплопроводностью по этк.ч кассетам 6 через прокладки 2, раздел ющие каналы 3 и 4, и по кассетам 6, расположенным в каналах 4.the cassettes 6 and gives them heat by convection, which then spreads by heat conduction along the cassettes 6 through the gaskets 2 separating the channels 3 and 4, and through the cassettes 6 located in the channels 4.

Это тепло воспринимаетс обратным потоком , обтекающим кассеты 6 в каналах 4This heat is perceived by the reverse flow flowing around the cassettes 6 in the channels 4.

5five

Пр мой поток из каналов 3 через кольцевые камеры 13, предназначенные дл его сбора, и радиальные отверсти 14 в обоймах 15 поступает в отвод щие трубки 16, откуда попадает в коллектор 18 и отводитс из теплообменника. Обратный поток из каналов 4 через радиальные отверсти 23 в обоймах 24 поступает в кольцевой коллектор 25, после чего отводитс из теплообменника .A direct flow from the channels 3 through the annular chambers 13 for collecting them, and the radial holes 14 in the collars 15 enters the discharge pipes 16, from where it enters the collector 18 and is discharged from the heat exchanger. The return flow from the channels 4 through the radial holes 23 in the holders 24 enters the annular manifold 25, after which it is removed from the heat exchanger.

Таким образом, в предлагаемом теплообменнике может быть осуществлен теплообмен между двум и более средами при их движении в радиальном направлении, причем вместо одной из двух рабочих сред могут быть вз ты, например, тепловыделени от размещенной на кожухе аппаратуры, а сам теплообменник может быть выполнен одноканальным.Thus, in the proposed heat exchanger, heat can be exchanged between two or more media as they move in the radial direction, and instead of one of the two working media, heat generation from the equipment placed on the casing can be taken and the heat exchanger can be made single-channel. .

Изобретение позвол ет уменьоп ть габаритные размеры теплообменника вследствие интенсификации теплопередачи, обеспечить оптимальный температурный режим работы вследствие создани теплообмен- ной поверхности переменной компактности , повысить надежность вследствие создани гарантированной герметичности, а также дает возможность сделать процесс изготовлени теплообменника простым, технологичным и обладающим низкой трудоемкостью .The invention makes it possible to reduce the overall dimensions of the heat exchanger due to the intensification of heat transfer, to ensure optimal temperature conditions of operation due to the creation of a heat exchanger surface of variable compactness, to increase reliability due to the creation of guaranteed tightness, and also makes it possible to make the process of manufacturing a heat exchanger simple, technological and low labor intensive.

00

5five

00

5five

Claims

1. A heat exchanger containing a cylindrical body, spaced in gaskets for working media, and a mesh nozzle installed in the channels coiled into a cylinder, characterized in that, in order to enhance heat exchange and increase reliability, the nozzle is made up of concentrically arranged cassettes rigidly fastened with the ends with the walls of the channels, the cassette grid being made with cells in the form of elongated polyhedra, the large diagonal of which is perpendicular to the walls of the channels.

2. Heat exchanger according to claim, characterized in that the cassettes are made with the same distance between the turns of the spirals, but with a different one in different cassettes.

3. The heat exchanger on the PP. 1 and 2, characterized in that the cassettes are made with the same shape and size of the grid cells, but with different cassettes.

Heat exchanger on PP. 1-3, characterized in that the different cassettes are made of a material with different thermal conductivities.

24

23

21

Fig. / 3

2 /