UA68683A - Recuperation heat-exchange apparatus - Google Patents
Recuperation heat-exchange apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- UA68683A UA68683A UA2003098766A UA2003098766A UA68683A UA 68683 A UA68683 A UA 68683A UA 2003098766 A UA2003098766 A UA 2003098766A UA 2003098766 A UA2003098766 A UA 2003098766A UA 68683 A UA68683 A UA 68683A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- pipe
- heat
- heat exchanger
- pipes
- heat exchange
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000006558 Dental Calculus Diseases 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000005068 cooling lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Пропонується винахід, що відноситься до енергетики, а конкретно до обладнання для обміну тепловою 2 енергією між різними потоками речовин, які використовуються переважно в холодильній техніці. Це обладнання може бути використане як теплообмінні апарати типу переохолоджувачів, конденсаторів, випарників, охолоджувачів рідини тощо.The proposed invention relates to energy, and specifically to equipment for the exchange of heat 2 energy between different flows of substances, which are used mainly in refrigeration equipment. This equipment can be used as heat exchange devices such as subcoolers, condensers, evaporators, liquid coolers, etc.
Відомі теплообмінні апарати у вигляді секцій, виготовлених з трубного пучка, розміщеного в корпусі з металевої труби більшого діаметра. При незначному тепловому навантаженні секцію виготовляють не з пучка 70 труб, а з однієї труби, тобто як "труба в трубі". Теплообмінники "труба в трубі" виготовляють з окремих секцій, які об'єднують в окремий апарат з необхідною теплообмінною поверхнею, наприклад як у теплообмінному апараті для охолодження мастила |Баренбойм М.И. Усовершенствование конструкции крепления маслоохладителя винтового компрессорного агрегата АН-260. Холодильная техника Мо1, 1992 с.29 - аналогі. 12 Недоліками таких теплообмінних апаратів є складність виготовлення та експлуатації внаслідок труднощів очистки теплообмінної поверхні від забруднення, великі витрати металу на одиницю площі поверхні теплообміну, а також значний гідравлічний опір руху теплоносія, що циркулює у міжтрубному просторі. Останнє обумовлено тим, що секції з'єднують між собою патрубками, в яких потік циркулюючого теплоносія різко змінює напрям руху, а це викликає збільшення гідравлічного опору.Known heat exchange devices in the form of sections made of a tube bundle placed in a body made of a metal pipe of a larger diameter. With a slight thermal load, the section is made not from a bundle of 70 pipes, but from one pipe, that is, as a "pipe in a pipe". Heat exchangers "pipe in a pipe" are made from separate sections, which are combined into a separate device with the necessary heat exchange surface, for example, as in a heat exchange device for cooling lubricant |Barenboim M.I. Improvement of the construction of the oil cooler attachment of the AN-260 screw compressor unit. Refrigeration equipment Mo1, 1992 p. 29 - analogues. 12 The disadvantages of such heat exchange devices are the complexity of manufacturing and operation due to the difficulty of cleaning the heat exchange surface from contamination, high consumption of metal per unit area of the heat exchange surface, as well as significant hydraulic resistance to the movement of the heat carrier circulating in the intertube space. The latter is due to the fact that the sections are connected by nozzles, in which the flow of the circulating coolant sharply changes the direction of movement, and this causes an increase in hydraulic resistance.
Відомі теплообмінні апарати типу "труба в трубі", зварені з металевих труб, концентричне вставлених одна в другу. До кінців труб приварені вхідні та вихідні штуцери для приєднання до відповідних елементів установки, в якій їх використовують, наприклад для охолодження води або іншої рідини. Такі теплообмінники виконують прямими або змійовиковими. (Зеликовский И.Х., Каплан Л.Г. Малье холодильнье машинь и установки: Справочник. 3-е изд., перераб. и доп. - М. Агропромиздат, 1989 - 672с.: ил. рис.6-23, с.254 - прототипі.Known heat exchangers of the "pipe-in-pipe" type, welded from metal pipes concentrically inserted into each other. Inlet and outlet fittings are welded to the ends of the pipes for connecting to the corresponding elements of the installation in which they are used, for example, for cooling water or another liquid. Such heat exchangers are made direct or coil. (Zelikovsky, I.H., Kaplan, L.G. Small refrigeration machines and installations: Reference book. 3rd ed., revised and updated - M. Agropromizdat, 1989 - 672 p.: illus. fig. 6-23, p. .254 - prototypes.
Змійовикові теплообмінні апарати значно складніші у виготовленні через необхідність виготовлення « змійовика одночасно з двох концентрично встановлених одна в другу труб. Після чого, перед зварювальними роботами, слід очистити їх від наповнювача, який, звичайно, використовують при підготовчих роботах по виготовленню змійовика. Для таких теплообмінних апаратів використовують труби переважно з однієї марки металу, що обумовлено необхідністю спрощення зварювальних робіт, а також забезпеченням однакового о коефіцієнта температурного розширення. сCoil heat exchangers are much more difficult to manufacture due to the need to manufacture a coil at the same time from two concentrically installed one-to-one pipes. After that, before welding, they should be cleaned of the filler, which, of course, is used during the preparatory work for the manufacture of the coil. For such heat exchangers, pipes are mainly made of one brand of metal, which is due to the need to simplify welding work, as well as to ensure the same coefficient of thermal expansion. with
Незважаючи на те, що вони мають значно менший гідравлічний опір руху речовини, що циркулює в міжтрубному просторі, на (5...1095) меншу металоємність в порівнянні з теплообмінними апаратами, описаними в ее, аналогові, вони також складні у виготовленні та експлуатації, потребують великої витрати металу на одиницю со площі поверхні теплообміну, а також мають обмеження по довжині внаслідок того, що зовнішня та внутрішня труби знаходяться в різних температурних умовах, а це спричиняє температурні напруження, що можуть о призвести до руйнування апарата.Despite the fact that they have a much lower hydraulic resistance to the movement of the substance circulating in the intertube space, a (5...1095) lower metal capacity compared to the heat exchangers described in ee, analog, they are also difficult to manufacture and operate. require a large consumption of metal per unit of surface area of the heat exchange, and also have a length limitation due to the fact that the outer and inner pipes are in different temperature conditions, and this causes temperature stresses that can lead to the destruction of the device.
В основу винаходу поставлена задача зменшення металоємності теплообмінника та полегшення експлуатації за рахунок спрощення очистки теплообмінної поверхні від відкладень на ній забруднень різної « природи, наприклад солей жорсткості (накипу), винного каменю і таке інше, а також забезпечення міцності при З 70 великій довжині теплообмінної поверхні апарата. с Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у теплообмінному апараті типу "труба в трубі", якийThe invention is based on the task of reducing the metal capacity of the heat exchanger and facilitating operation by simplifying the cleaning of the heat exchange surface from deposits of impurities of various nature, such as hardness salts (scale), tartar, and the like, as well as ensuring durability at З 70 long length of the heat exchange surface device c The problem is solved due to the fact that in a heat exchanger of the "pipe-in-pipe" type, which
Із» складається з внутрішньої труби, що розміщена в зовнішній трубі більшого діаметра, зовнішню трубу виготовляють із гнучкого матеріалу, а торцеві поверхні ущільнюють роз'ємними ущільнюючими елементами."Iz" consists of an inner pipe placed in an outer pipe of a larger diameter, the outer pipe is made of flexible material, and the end surfaces are sealed with detachable sealing elements.
Запропоноване технічне рішення з переглянутих літературних джерел нам не відоме, дозволяє здобути позитивний ефект у вигляді зменшення металоємності теплообмінного апарата, забезпечення міцності для б апаратів великої довжини та спрощення очистки зовнішнього боку теплообмінної поверхні.The proposed technical solution from the reviewed literary sources is not known to us, it allows to obtain a positive effect in the form of a reduction in the metal capacity of the heat exchange device, ensuring durability for b devices of great length and simplifying the cleaning of the outer side of the heat exchange surface.
Ге | Принципова схема варіантів теплообмінного апарата представлена на фіг.1.Ge | The schematic diagram of variants of the heat exchange device is presented in Fig. 1.
На фіг.1 зображений варіант прямого, на фіг.2-3 - змійовикового теплообмінників, а на фіг.4 та 5 - б варіанти можливого закріплення штуцерів та ущільнення елементів теплообмінного апарата. о 20 Теплообмінник складається з внутрішньої труби 1, виготовленої з матеріалу, що має незначний термічний опір. Таким матеріалом може бути метал, наприклад сталь, алюміній, мідь, титан та інші. До кінців металевої с» труби 1 прикріплюють, наприклад за допомогою зварювання, штуцери 2 будь-якої відомої конструкції, наприклад як зображено на фіг.4. На внутрішню трубу 1 одягають зовнішню трубу 3, виготовлену з гнучкого матеріалу, що має великий термічний опір, наприклад поліетилену, гуми, пластика, тощо. При цьому внутрішній діаметр 29 зовнішньої труби повинен мати розмір більший, ніж найбільший зовнішній діаметр елементів внутрішньої труби в. (це може бути як діаметр самої внутрішньої труби, якщо як штуцери 2 використовують самі торцеві частини труби, або, якщо використовують приварні штуцери, то найбільший діаметр цих штуцерів). Ця вимога необхідна для забезпечення можливості одягнути або зняти зовнішню трубу апарата. Виготовлення зовнішньої труби з гнучкого матеріалу дозволяє легко зібрати апарат, навіть і в тому разі якщо він має вигляд змійовика. На 60 зовнішній трубі розташовані штуцери 4. Закріплення їх виконано одним з відомих способів, наприклад аналогічно штуцеру подачі повітря в автомобільну камеру за допомогою шайби 5 та гайки 6 (фіг.5). Ущільнення міжтрубного простору з торцевих сторін виконують будь-яким відомим способом ущільнення торцевих поверхонь, наприклад за допомогою гумових кілець, які обтискують через зовнішню трубу З хомутами 8.Fig. 1 shows the version of direct, Fig. 2-3 - coil heat exchangers, and Fig. 4 and 5 - options for possible fastening of fittings and sealing elements of the heat exchange apparatus. o 20 The heat exchanger consists of an inner pipe 1, made of a material with a low thermal resistance. Such a material can be metal, for example, steel, aluminum, copper, titanium, and others. Fittings 2 of any known design are attached to the ends of the metal c" pipe 1, for example by welding, for example as shown in Fig.4. An outer pipe 3 made of a flexible material with high thermal resistance, such as polyethylene, rubber, plastic, etc., is placed on the inner pipe 1. At the same time, the inner diameter 29 of the outer pipe must be larger than the largest outer diameter of the elements of the inner pipe. (it can be as the diameter of the innermost pipe, if the very end parts of the pipe are used as fittings 2, or, if welded fittings are used, then the largest diameter of these fittings). This requirement is necessary to ensure the ability to put on or take off the outer tube of the apparatus. The production of the outer pipe from a flexible material makes it easy to assemble the device, even if it has the form of a coil. Fittings 4 are located on the outer pipe 60. They are fixed in one of the known ways, for example, similar to the fitting for air supply to the car chamber with the help of a washer 5 and a nut 6 (Fig. 5). Sealing of the inter-pipe space from the end sides is performed by any known method of sealing end surfaces, for example, with the help of rubber rings that are pressed through the outer pipe with clamps 8.
Теплообмінний апарат працює таким чином. бо Через штуцер 2 внутрішньої металевої труби в апарат подають одну з речовин, наприклад холодильний агент у вигляді рідини або пари. Через штуцер 4 зовнішньої труби подають іншу робочу речовину, зазвичай це може бути вода, або розчини органічних чи неорганічних речовин тощо. Якщо ця речовина знаходиться під великим тиском, зовнішню трубу виконують армованою будь-яким армуючим матеріалом. Ці робочі речовини обмінюються теплом через стінку внутрішньої труби.The heat exchanger works as follows. because One of the substances, for example, refrigerant in the form of liquid or steam, is fed into the device through the fitting 2 of the internal metal pipe. Through the fitting 4 of the external pipe, another working substance is supplied, usually it can be water, or solutions of organic or inorganic substances, etc. If this substance is under high pressure, the outer pipe is reinforced with any reinforcing material. These working substances exchange heat through the wall of the inner tube.
В середині зовнішньої труби можуть бути розташовані декілька внутрішніх труб. Це дещо ускладнить конструкцію торцевих ущільнень теплообмінника, але, при збільшенні внутрішнього діаметра зовнішньої труби, значно зменшить його довжину при фіксованій кількості переданого тепла.Several inner pipes can be located in the middle of the outer pipe. This will somewhat complicate the design of the end seals of the heat exchanger, but, with an increase in the inner diameter of the outer tube, will significantly reduce its length at a fixed amount of transferred heat.
З часом зовнішня поверхня внутрішньої труби може покриватися різними забрудненнями, наприклад солями 7/0 Жорсткості, жирами і т.ін. Це приведе до суттєвого зниження коефіцієнта теплопередачі внаслідок того, що коефіцієнт теплопровідності 7), цих забруднювачів значно нижчий ніж у метала (якщо для металів Х-15(титан)...38О(мідь) то у забруднювачів /- /Х-0,12(мастило)...0,13...0,2(накип)Вт/(м'К)).Over time, the outer surface of the inner pipe can become covered with various contaminants, for example, salts of 7/0 Hardness, grease, etc. This will lead to a significant decrease in the heat transfer coefficient due to the fact that the thermal conductivity coefficient 7) of these contaminants is significantly lower than that of the metal (if for metals X-15(titanium)...38O(copper), then for contaminants /- /X-0, 12(lubricant)...0.13...0.2(scale) W/(m'K)).
Теплообмінний апарат стає непрацездатним, тобто не спроможним працювати в розрахункових режимах, і потребує очистки теплообмінної поверхні.The heat exchange device becomes inoperable, i.e. unable to work in calculated modes, and requires cleaning of the heat exchange surface.
У запропонованому технічному рішенні це просто здійснити, наприклад найбільш простим механічним способом, внаслідок можливості зняття зовнішньої труби, що не викликає труднощів, враховуючи що її виготовлено з гнучкого матеріалу, а конструкція ущільнюючих елементів розбірна.In the proposed technical solution, it is easy to implement, for example, in the simplest mechanical way, due to the possibility of removing the outer pipe, which does not cause difficulties, considering that it is made of flexible material, and the design of the sealing elements is collapsible.
Міцність апарата забезпечується пружністю зовнішньої труби та ущільнювачів, що компенсує різницю в зміні довжини, обумовленій впливом різниці температурних умов, в яких знаходяться внутрішня та зовнішня труби, та різних коефіцієнтів їх температурного розширення.The strength of the device is ensured by the elasticity of the outer pipe and seals, which compensates for the difference in length change due to the effect of the difference in temperature conditions in which the inner and outer pipes are located, and different coefficients of their temperature expansion.
Запропонований теплообмінний апарат дозволяє суттєво зменшити металоємність, забезпечити міцність конструкції апаратів великої довжини, суттєво зменшити втрати теплової енергії внаслідок теплообміну з навколишнім середовищем, а в ряді випадків відмовитися від застосування спеціального теплоізоляційного матеріалу та виконання ізоляційних робіт, а також полегшити очистки зовнішньої теплообмінної поверхні в разі її забруднення. і З нове « 4... осно - лу тн ші 1 22002005 3И---Ш05-- СИ 55 7 і соThe proposed heat exchange device makes it possible to significantly reduce the metal capacity, ensure the strength of the design of long devices, significantly reduce heat energy losses due to heat exchange with the environment, and in some cases to refuse the use of special heat-insulating material and performing insulation work, as well as to facilitate the cleaning of the external heat-exchange surface in case of its contamination. and Z new « 4... osno - lu tn shi 1 22002005 3Y---Ш05-- SY 55 7 and so
Фіг.1 (ее) ! (Се) , (ее) (Се) - . » і-ї вт п П ІFig. 1 (ee) ! (Se) , (ee) (Se) - . » i-th tu p P I
Фіг2 (о) (ее) (о) (о) бе» | 3 ся 2Fig2 (o) (ee) (o) (o) be» | 3 sia 2
Фіг.3 60 б5Fig. 3 60 b5
З аг и инккя /From ag and inkya /
Я сх ке 9 СЕЛДКТТ НАРЕКЛИ ляI shh ke 9 SELDKTT ADJECTIVES la
ЕЛЕ ЕЕ ЕК іт, шк шеELE EE EK it, shk she
КоCo
КейKay
ККKK
Фіг.4 сн, ткиFig. 4 sn, tki
БО УДоову сени ть іт ще БB
Я | й 6 й йI | and 6th and
Й й й (4 їх «And and and (4 of them "
Фіг. соFig. co
Зо со (Се)Zo so (Se)
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003098766A UA68683A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Recuperation heat-exchange apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003098766A UA68683A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Recuperation heat-exchange apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA68683A true UA68683A (en) | 2004-08-16 |
Family
ID=34518750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2003098766A UA68683A (en) | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Recuperation heat-exchange apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA68683A (en) |
-
2003
- 2003-09-26 UA UA2003098766A patent/UA68683A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2008002423A3 (en) | Reduction of fouling in heat exchangers | |
CN101738137B (en) | Device and process for automatically cleaning heat exchanger and switching flow direction of heat exchanger | |
CN204923968U (en) | Vortex is adverse current double -pipe heat exchanger entirely | |
RU185103U1 (en) | Heat exchanger for cooling exhaust gases of an internal combustion engine | |
CN103884213A (en) | Corrosion-resistant shell and tube heat exchanger | |
KR200448730Y1 (en) | Floating Head Type Heat Exchanger | |
CN112113039B (en) | Self-cleaning type petroleum pipeline of festival section | |
UA68683A (en) | Recuperation heat-exchange apparatus | |
JP2014511989A (en) | Latent heat storage device and operation method of latent heat storage device | |
CN102012179A (en) | Self-cleaning heat exchanger | |
JP2014145553A (en) | Double-pipe type heat exchanger | |
CN215447530U (en) | Shell-and-tube continuous spiral baffle heat exchanger | |
KR20060101723A (en) | An apparatus for cleaning a heat-exchanging machine | |
CN211651286U (en) | Movable quick-dismantling type solid slurry-containing coiled tube heat exchanger | |
CN207066197U (en) | Titanium double-tube heat exchanger | |
KR20170127640A (en) | Spiral plate heatexchanger | |
CN206479063U (en) | A kind of liquid-gas type heat exchanger | |
CN211903826U (en) | Detachable heat exchanger | |
JP4508450B2 (en) | Heat transfer tube and heat transfer system | |
KR200380721Y1 (en) | Head Assembly Structure of Heat Pipe | |
CN220187528U (en) | Corrosion-proof cooling mechanism | |
JP2019135925A (en) | Heat pump system | |
CN213021051U (en) | High efficiency tubular condenser convenient to overhaul | |
JP2013158751A (en) | Method for removing residual material remaining in pipe of heat exchanger | |
CN110726315A (en) | Sleeve type heat exchanger |