WO2013122508A1 - Теплообменное устройство - Google Patents

Теплообменное устройство Download PDF

Info

Publication number
WO2013122508A1
WO2013122508A1 PCT/RU2012/001122 RU2012001122W WO2013122508A1 WO 2013122508 A1 WO2013122508 A1 WO 2013122508A1 RU 2012001122 W RU2012001122 W RU 2012001122W WO 2013122508 A1 WO2013122508 A1 WO 2013122508A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
branches
heat exchange
exchange device
radial
tubular body
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/001122
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Всеволод Петрович ЛЕХИН
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Прорывные Инновационные Технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Прорывные Инновационные Технологии" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Прорывные Инновационные Технологии"
Priority to CN201280058359.3A priority Critical patent/CN103958997A/zh
Priority to EP12868909.8A priority patent/EP2821745A4/en
Priority to JP2014555525A priority patent/JP2015506457A/ja
Publication of WO2013122508A1 publication Critical patent/WO2013122508A1/ru
Priority to US14/198,796 priority patent/US20140182828A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1684—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/14—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
    • F28F1/16—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means being integral with the element, e.g. formed by extrusion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • F28F1/422—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element with outside means integral with the tubular element and inside means integral with the tubular element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00—Fins
    • F28F2215/04—Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/16—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes extruded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/14—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/14—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
    • F28F2275/143—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove with pin and hole connections

Definitions

  • the inventive heat exchange device relates to devices that can be used for heat and cold treatment of media, namely liquids, gaseous media, suspensions and suspensions.
  • Heat transfer tubes are known having inserts in the form of longitudinal ribs in the central part and radial transverse on the outer surface of the heat exchange tube. (See patent US 4.031.602, IPC F28F 11/00, published 06/28/1977).
  • the shape of the insert increases the area of the inner surface of the pipe, as well as heat transfer characteristics, designed to increase the efficiency of heat transfer, that is, increases the heat transfer performance of the tube.
  • the closest in technical essence is the "Heat Exchanger for a fuel heating device", made by extrusion, including a tubular body of a round shape and many radial branches in and out. In this case, there are much more internal branches than external ones. The branches are located at some, the same distance from each other (see US patent JY O 4657074, IPC F28F 1/42, published 02.19.1986). Selected by the authors as the closest analogue). Such a heat exchanger is also difficult to manufacture.
  • the objective of the utility model is to increase the area of media contact with the heat exchanger, increase the number of cooled or heated media and reduce operating costs, with ease of manufacture.
  • the proposed heat exchange device is made in the form of a profile product manufactured by extrusion, which consists in forcing a material having high viscosity through a profiling tool and molding this product with the formation of predetermined shapes.
  • the profile product is made of ductile metal, for example aluminum.
  • the heat exchange device is as follows. It consists of one part made by extrusion in the form of a tubular body with external and internal radial branches, with the same circular round holes made in the tubular body around the circumference, and at least one fastening made on the outer surface of the tubular body.
  • the inner and outer radial branches narrow from the base to the edge of the branches and are sinusoidal with a constant pitch and amplitude in one of the solutions; They can be made of the same width from the base to the edge of the branches.
  • the sinusoids of the outer radial branches can be made with varying amplitude and pitch from the base to the edge of the branches.
  • External radial sinusoidal branches can be made of different lengths, relative to each other, and at different distances from each other.
  • External and internal radial branches can be made with additional wave-like protrusions.
  • Longitudinal circular holes are made around the entire circumference tubular body at equal distance from each other.
  • On the walls of the longitudinal circular holes can be made additional radial wave-like protrusions directed into the holes.
  • Mounts can be made in the form of protrusions with a round thickening on top and of various lengths, and can also be located in various places on the outer surface of the tubular body.
  • the height of the radial branches made on the outer surface of the tubular body may be zero.
  • a number of devices of more than one may be used in a heat exchanger.
  • the heat exchange device can be used to move various media that require cooling or heating over a long distance.
  • Figure 1 heat transfer device in cross section, in a perspective view.
  • Figure 2 heat transfer device with unbroken technological gaps.
  • Figure 4 is a fragment of the mounting of the heat exchange device to the housing.
  • Figure 5 heat transfer device mounted in a square case.
  • Figure 6 heat transfer device with radial, sinusoidal branches of various lengths with respect to each other, mounted in a square case.
  • Fig.7 is a fragment of a radial, sinusoidal branch of the inner and outer, with longitudinal round holes, the walls of which are made with additional radial wave-like protrusions.
  • Fig - a fragment of the radial, sinusoidal branches of the inner and outer, as well as a round hole with additional wave-like protrusions over the entire surface of the tubular body.
  • Figure 9 is a view of four heat exchangers with radial, sinusoidal branches of various lengths relative to each other, mounted in a square case.
  • Figure 10 is a view of eight heat exchangers with radial, sinusoidal branches of various lengths relative to each other, mounted in a round casing.
  • Figure 11 heat transfer device with external radial branches equal to zero.
  • the heat exchange device consists of one part 1 (figure 1). It is made by extrusion. The product made technological gaps 2 and 3, which are subsequently welded (figure 2).
  • the heat exchange device is made in the form of a tubular body 4 with external 5 and internal 6 radial branches. The geometry of the radial external 5 and internal 6 branches is determined by calculation, based on the thermal balance of the given device.
  • identical longitudinal circular holes 7 are made (Fig. 3).
  • the device is designed to be installed inside the housing 8 and is fixed inside the housing 8 in the protruding parts 9 with openings 10 by means of a fastener located on the outer surface of the tubular body.
  • the fastening is made in the form of protrusions 11 with a round thickening at the edges 12 (Fig. 4).
  • the fastening can be of various lengths, and also performed in various places on the outer surface of the tubular body (Fig.11).
  • the number of fasteners is selected by calculation and depends on the type of housing in which the heat exchange device is used.
  • the device provides for the passage through a heat exchanger of at least three media, for example, a cooling medium 13, working media requiring cooling 14 and 15, or a coolant 13, working media requiring heating 14 and 15, etc.
  • the working environment requiring cooling or heating may be different and different than medium 13 and may be different in different formed channels.
  • the inner radial branches 6 and the outer radial branches 5 can be made tapering from the base to the edge of the branches. They can be sinusoidal, with a constant pitch of 16 and an amplitude of 17; can be the same width from the base to the edge of the branches 18.
  • the heat exchange device can be installed in a round casing 8 (Fig.Z) or in a square casing 8 (Fig.5).
  • Sine waves of the outer radial branches 5 can be made with varying amplitude and pitch from the base to the edge of the branches.
  • External radial sinusoidal branches can be made of different lengths 19, with respect to each other, and at different distances from each other, for example, in a heat exchanger mounted in a square case (Fig.6).
  • the outer radial branches 5 and the inner radial branches 6 can be made with additional wave-like protrusions 20 and 21 to increase the area of contact of the media with the surface of the heat exchange device and increase heat transfer (Figs. 7, 8).
  • the longitudinal round holes 15 are made around the entire circumference of the tubular body at the same distance from each other.
  • additional radial wave-like protrusions 22 can be made to increase the area of contact of the medium with the heat exchanger directed inside the holes 15.
  • Height radial external branches 5, made on the outer surface of the tubular body may be equal to zero (Fig.1 1). At the same time, more than one device can be used.
  • heat exchange devices with external radial branches 5 made sinusoidal and of different lengths relative to each other are fixed in a square case (Fig. 9) or eight heat exchangers with external radial branches 5 made sinusoidal and of different lengths relative to each other friend, fixed in a round casing (figure 10).
  • media can be moved over long distances.
  • a heat exchange device is made, for example, of aluminum by extrusion, which consists in continuously forcing a melt of a material with high viscosity through a forming tool, a die, in order to obtain a product with a cross section of the desired type.
  • the device operates as follows.
  • the heat exchanger is installed in the housing 8, fixed with a fastener 9, 10, 11, 12. Connect to the working equipment. Cooling or heating medium, for example, 13, passing between the walls of the outer radial branches 5 devices, cools or heats them along the entire length. The cooling or heating adopted by the outer walls of the outer radial branches 5 of the device is transferred to the inner walls of the inner radial branches 6 of the device. When cooling or heating, the inner walls of the internal radial branches 6 of the device give cooling or heating to the media 14 and 15.
  • the design of the heat exchanger is simple, economical, and effective by increasing the number of cooled or heated media and increasing the area of contact of the media with the heat exchanger.
  • the product is made in the form of one part, which simplifies the assembly of the heat exchanger and, as a result, reduces operating costs.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных устройствах. Теплообменное устройство, состоящее из одной детали, выполненное методом экструзии в виде трубчатого тела с наружными и внутренними радиальными ответвлениями, при этом по окружности выполнены одинаковые продольные круглые отверстия, а на наружной поверхности трубчатого тела выполнено, как минимум, одно крепление. Техническим результатом является возможность использования большего количества разных теплоносителей, при простоте конструкции.

Description

ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО
Область техники
Заявляемое теплообменное устройство относится к устройствам, которые могут быть использованы для тепловой и хладо обработки сред, а именно, жидкостей, газообразных сред, суспензий и взвесей.
Предшествующий уровень техники
Известен многоканальный теплообменный аппарат, содержащий пакет, по крайней мере из трех труб, расположенных соосно с образованием кольцевых каналов, два установленных навстречу друг другу кольцевых коллектора с наружными соосными ступенчатыми цилиндрическими поверхностями, введенными в каналы и контактирующими с их стенками, причем каждый из коллекторов имеет два продольных глухих канала, сообщенных с соответствующими кольцевыми каналами проточками. (Патент РФ Jfe54731, МПК 6 F 28 D 7/10).
Недостатком данной конструкции является сложность изготовления, так как она состоит из большого количества деталей, а также недостаточность контакта с поверхностью теплообменного устройства, снижающая эффективность теплообмена. Известны трубки теплообмена, имеющие вставки в виде продольных ребер в центральной части и радиальных поперечных на внешней поверхности теплообменной трубки. (См. патент US 4.031.602, МПК F28F 11/00, опубликован 28.06.1977). Форма вставки увеличивает площадь внутренней поверхности трубы, а также теплообменные характеристики, предназначенные для повышения эффективности теплопередачи, то есть увеличивает производительность теплообмена трубки.
Данные трубки теплообмена имеют меньше деталей, чем в предыдущем аналоге, но также сложны в изготовлении.
Наиболее близким по технической сущности является «Теплообменник для топливного обогревательного прибора», выполненный методом экструзии, включающий трубчатый корпус круглой формы и множество радиальных ответвлений внутрь и наружу. При этом внутренних ответвлений гораздо больше, чем наружных. Ответвления расположены на некотором, одинаковом расстоянии друг от друга (см. патент США JYO 4657074, МПК F28F 1/42, опубликован 19.02.1986). Выбран авторами как наиболее близкий аналог). Такой теплообменник также сложен в изготовлении.
Раскрытие изобретения
Задачей полезной модели является увеличение площади контакта сред с теплообменным устройством, увеличение количества охлаждаемых или нагреваемых сред и уменьшение эксплуатационных затрат, при простоте изготовления. Предлагаемое теплообменное устройство выполнено в виде профильного изделия, изготовленного методом экструзии, заключающийся в продавливании материала обладающего высокой вязкостью через профилирующий инструмент и формованием этого изделия с образованием заданных форм. Профильное изделие выполнено из пластичного металла, например алюминия.
Поставленная задача решается за счет того, что теплообменное устройство выполнено следующим образом. Оно состоит из одной детали, выполненной методом экструзии в виде трубчатого тела с наружными и внутренними радиальными ответвлениями, при этом в трубчатом теле по окружности выполнены одинаковые продольные круглые отверстия, а на наружной поверхности трубчатого тела выполнено, как минимум, одно крепление. Внутренние и наружные радиальные ответвления сужаются от основания к краю ответвлений и выполнены синусоидальными с постоянным шагом и амплитудой в одном из решений; Они могут быть выполнены одинаковой ширины от основания до края ответвлений. Синусоиды наружных радиальных ответвлений могут быть выполнены с изменяющейся амплитудой и шагом от основания до края ответвлений. Наружные радиальные синусоидальные ответвления могут быть выполнены различной длины, по отношению друг к другу, и на разном расстоянии друг от друга. Наружные и внутренние радиальные ответвления могут быть выполнены с дополнительными волнообразными выступами. Продольные круглые отверстия выполнены по всей окружности трубчатого тела на одинаковом расстоянии друг от друга. На стенках продольных круглых отверстий могут быть выполнены дополнительные радиальные волнообразные выступы, направленные внутрь отверстий. Крепления могут быть выполнены в виде выступов с круглым утолщением сверху и различной длины, а также могут быть расположены в различных местах на наружной поверхности трубчатого тела. Высота радиальных ответвлений, выполненных на наружной поверхности трубчатого тела, может быть равна нулю. Одновременно в теплообменном аппарате может использоваться количество устройств более одного.
Заданным расположением и заданной длинной радиальных синусоидальных ответвлений наружных и внутренних достигается наибольший необходимый контакт с поверхностью теплообменного устройства и сред, движущихся внутри, и тепло или хладоносителя, движущегося снаружи. При этом теплообменное устройство может использоваться для перемещения различных сред, требующих охлаждения или нагревания, на дальнее расстояние. Краткое описание фигур и чертежей
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
На фиг.1 - теплообменное устройство в сечении, в аксонометрии. На фиг.2 — теплообменное устройство с незаваренными технологическими разрывами.
На фиг.З— теплообменное устройство, закрепленное в круглом корпусе.
На фиг.4 — фрагмент крепления теплообменного устройства к корпусу.
На фиг.5— теплообменное устройство, закрепленное в квадратном корпусе.
На фиг.6 - теплообменное устройство с радиальными, синусоидальными ответвлениями различной длины по отношению друг к другу, закрепленное в квадратном корпусе.
На фиг.7— фрагмент радиального, синусоидального ответвления внутреннего и наружного, с продольными круглыми отверстиями, стенки которых выполнены с дополнительными радиальными волнообразными выступами.
На фиг.8 - фрагмент радиального, синусоидального ответвления внутреннего и наружного, а также круглого отверстия с дополнительными волнообразными выступами по всей поверхности трубчатого тела.
На фиг.9 - вид четырех теплообменных устройств с радиальными, синусоидальными ответвлениями различной длины по отношению друг к другу, закрепленных в квадратном корпусе.
На фиг.10— вид восьми теплообменных устройств с радиальными, синусоидальными ответвлениями различной длины по отношению друг к другу, закрепленных в круглом корпусе. На фиг.11 - теплообменное устройство с наружными радиальными ответвлениями, равными нулю.
Варианты исполнения заявляемого устройства Теплообменное устройство состоит из одной детали 1 (фиг.1). Оно выполнено методом экструзии. В изделии выполнены технологические разрывы 2 и 3, которые в дальнейшем завариваются (фиг.2). Теплообменное устройство выполнено в виде трубчатого тела 4 с наружными 5 и внутренними 6 радиальными ответвлениями. Геометрия радиальных наружных 5 и внутренних 6 ответвлений определяется расчетным путем, исходя из теплового баланса заданного устройства. По окружности трубчатого тела выполнены одинаковые продольные круглые отверстия 7 (фиг.З). Устройство выполнено для установки его внутрь корпуса 8 и фиксируется внутри корпуса 8 в выступающие части 9 с проемами 10 посредством крепления, расположенного на наружной поверхности трубчатого тела. Крепление выполнено в виде выступов 11 с круглым утолщением по краям 12 (фиг.4). Крепление может быть различной длины, а также выполнено в различных местах на наружной поверхности трубчатого тела (Фиг.11). Количество креплений выбирается расчетным путем и зависит от типа корпуса, в котором используется теплообменное устройство. Устройство предусматривает прохождение через теплообменный аппарат, как минимум, трех сред, например, охлаждающая среда 13, рабочие среды, требующие охлаждения 14 и 15, либо теплоноситель 13, рабочие среды, требующие нагрева 14 и 15 и д. р. При этом рабочая среда, требующая охлаждения либо нагревания, может быть различной и иной, чем среда 13 и может быть разной в разных образованных каналах. Внутренние радиальные ответвления 6 и наружные радиальные ответвления 5 могут быть выполнены сужающимися от основания к краю ответвлений, Они могут выполняться синусоидальными, с постоянным шагом 16 и амплитудой 17; могут быть одинаковой ширины от основания до края ответвлений 18. Теплообменное устройство может быть установлено в круглом корпусе 8 (фиг.З) или в квадратном корпусе 8 (фиг.5). Синусоиды наружных радиальных ответвлений 5 могут быть выполнены с изменяющейся амплитудой и шагом от основания до края ответвлений. Наружные радиальные синусоидальные ответвления могут быть выполнены различной длины 19, по отношению друг к другу, и на разном расстоянии друг от друга, например, в теплообменном устройстве, закрепленном в квадратном корпусе (фиг.6). Наружные радиальные ответвления 5 и внутренние радиальные ответвления 6 могут быть выполнены с дополнительными волнообразными выступами 20 и 21 для увеличения площади контакта сред с поверхностью теплообменного устройства и увеличения теплообмена, (фиг.7, 8). Продольные круглые отверстия 15 выполнены по всей окружности трубчатого тела на одинаковом расстоянии друг от друга. На стенках продольных круглых отверстий 15 могут быть выполнены дополнительные радиальные волнообразные выступы 22 для увеличения площади контакта среды с теплообменным устройством, направленные внутрь отверстий 15. Высота радиальных наружных ответвлений 5, выполненных на наружной поверхности трубчатого тела, может быть равна нулю (фиг.1 1). Одновременно может использоваться количество устройств более одного. Например, четыре теплообменных устройства с наружными радиальными ответвлениями 5, выполненными синусоидальными и различной длины по отношению друг к другу, закреплены в квадратном корпусе (фиг.9) или восемь теплообменных устройств с наружными радиальными ответвлениями 5, выполненными синусоидальными и различной длины по отношению друг к другу, закреплены в круглом корпусе (фиг.10).
В зависимости от длины самого теплообменного устройства, среды можно перемещать на дальние расстояния.
Теплообменное устройство изготавливается например, из алюминия методом экструзии, заключающимся в непрерывном продавливании расплава материала, обладающего высокой вязкостью, через формующий инструмент - фильеру, с целью получения изделия с поперечным сечением нужного вида.
Промышленная применимость Устройство работает следующим образом.
Теплообменное устройство устанавливают в корпус 8, фиксируют креплением 9, 10, 11 , 12. Подсоединяют к рабочему оборудованию. Охлаждающая либо нагревающая среда, например, 13, проходя между стенками наружных радиальных ответвлений 5 устройства, охлаждает либо нагревает их по всей длине. Охлаждение либо нагревание, принятое наружными стенками наружных радиальных ответвлений 5 устройства, передается внутренним стенкам внутренних радиальных ответвлений 6 устройства. Охлаждаясь либо нагреваясь, внутренние стенки внутренних радиальных ответвлений 6 устройства отдают охлаждение либо нагрев средам 14 и 15.
Конструкция теплообменного устройства проста, экономична и эффективна за счет увеличения количества охлаждаемых либо нагреваемых сред и увеличения площади контакта сред с теплообменным устройством. Изделие выполнено в виде одной детали, что упрощает сборку теплообменного аппарата и в результате приводит к уменьшению эксплуатационных расходов.
Таким образом, поставленная задача выполнена.

Claims

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
1.Теплообменное устройство, состоящее из одной детали выполненное методом экструзии в виде трубчатого тела с наружными и внутренними радиальными ответвлениями, отличающееся тем, что в трубчатом теле по окружности выполнены одинаковые продольные круглые отверстия, а на наружной поверхности трубчатого тела выполнено, как минимум, одно крепление.
2. Теплообменное устройство по пЛ, отличающееся тем, что внутренние радиальные ответвления сужаются от основания к краю ответвлений.
3. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что наружные радиальные ответвления сужаются от основания к краю ответвлений.
4. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что наружные и внутренние радиальные ответвления выполнены синусоидальными с постоянным шагом и амплитудой.
5. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренние и наружные ответвления выполнены одинаковой ширины от основания до края ответвлений.
6. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что наружные и внутренние ответвления выполнены синусоидальными, а синусоиды наружных радиальных ответвлений выполнены с изменяющейся амплитудой и шагом от основания до края ответвлений.
7. Теплообменное устройство по п.6, отличающееся тем, что наружные радиальные синусоидальные ответвления выполнены различной длины по отношению друг к другу.
8. Теплообменное устройство по п.6, отличающееся тем, что наружные радиальные синусоидальные ответвления выполнены на разном расстоянии друг от друга.
9. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что наружные и внутренние радиальные ответвления выполнены с дополнительными волнообразными выступами.
10. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что продольные круглые отверстия выполнены по всей окружности трубчатого тела на одинаковом расстоянии друг от друга.
1 1. Теплообменное устройство по п.10, отличающееся тем, что на стенках продольных круглых отверстий выполнены дополнительные радиальные волнообразные выступы направленные внутрь отверстий.
12. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что крепления выполнены в виде выступов с круглым утолщением сверху и различной длины.
13. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что крепления выполнены в различных местах наружной поверхности трубчатого тела.
14. Теплообменное устройство по п.1, отличающееся тем, что высота радиальных ответвлений, выполненных на наружной поверхности трубчатого тела равна нулю.
PCT/RU2012/001122 2012-02-17 2012-12-27 Теплообменное устройство WO2013122508A1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280058359.3A CN103958997A (zh) 2012-02-17 2012-12-27 热交换装置
EP12868909.8A EP2821745A4 (en) 2012-02-17 2012-12-27 HEAT EXCHANGER DEVICE
JP2014555525A JP2015506457A (ja) 2012-02-17 2012-12-27 熱交換器
US14/198,796 US20140182828A1 (en) 2012-02-17 2014-03-06 Heat-Exchange Apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012105559 2012-02-17
RU2012105559 2012-02-17

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/198,796 Continuation US20140182828A1 (en) 2012-02-17 2014-03-06 Heat-Exchange Apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013122508A1 true WO2013122508A1 (ru) 2013-08-22

Family

ID=48984509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/001122 WO2013122508A1 (ru) 2012-02-17 2012-12-27 Теплообменное устройство

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140182828A1 (ru)
EP (1) EP2821745A4 (ru)
JP (1) JP2015506457A (ru)
CN (1) CN103958997A (ru)
WO (1) WO2013122508A1 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014064812A1 (ja) * 2012-10-25 2014-05-01 トヨタ自動車株式会社 熱交換器
CN105222634A (zh) * 2014-06-06 2016-01-06 关中股份有限公司 热交换管
US10101086B2 (en) * 2014-06-13 2018-10-16 Integrated Energy LLC Systems, apparatus, and methods for treating waste materials
US20170356692A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Savannah River Nuclear Solutions, Llc Finned Heat Exchanger
US10377407B2 (en) * 2017-02-08 2019-08-13 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cooling systems for vehicle interior surfaces
CN107167023A (zh) * 2017-06-07 2017-09-15 江苏大学 一种树枝状仿生换热强化结构
KR102517220B1 (ko) * 2017-12-04 2023-03-31 엘지전자 주식회사 세탁물 처리기기
CN108120335A (zh) * 2017-12-20 2018-06-05 河南百年融熥实业有限公司 一种内螺旋翅片管
CN109301432B (zh) * 2018-11-20 2020-11-03 中国地质调查局成都地质调查中心 一种房顶卫星锅盖除雪装置
US11441850B2 (en) * 2020-01-24 2022-09-13 Hamilton Sundstrand Corporation Integral mounting arm for heat exchanger
US11460252B2 (en) 2020-01-24 2022-10-04 Hamilton Sundstrand Corporation Header arrangement for additively manufactured heat exchanger
US11703283B2 (en) 2020-01-24 2023-07-18 Hamilton Sundstrand Corporation Radial configuration for heat exchanger core
US11453160B2 (en) 2020-01-24 2022-09-27 Hamilton Sundstrand Corporation Method of building a heat exchanger
US11781813B2 (en) 2020-12-18 2023-10-10 Hamilton Sundstrand Corporation Multi-scale unitary radial heat exchanger core
US11920874B2 (en) * 2021-02-09 2024-03-05 Ngk Insulators, Ltd. Heat exchange member, heat exchanger and heat conductive member

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3702708A (en) * 1970-08-28 1972-11-14 Locking Devices Inc Quick connect lugged coupling
US4031602A (en) 1976-04-28 1977-06-28 Uop Inc. Method of making heat transfer tube
FR2507759A1 (fr) * 1981-06-15 1982-12-17 Walter Jean Jacques Echangeur de chaleur constitue d'un bloc de matiere conductrice fore de canaux pour le passage des fluides
US4657074A (en) 1985-02-27 1987-04-14 Diesel Kiki Co., Ltd. Heat exchanger for combustion heater
RU54731U1 (ru) 2006-02-13 2006-07-27 ЗАО "Оскон-Вятка" Многоканальный теплообменный аппарат
DE102007044980A1 (de) * 2006-09-19 2008-03-27 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher für einen Verbrennungsmotor
CN201184767Y (zh) * 2008-01-08 2009-01-21 王全龄 铝质挤拉成型的高肋式换热管

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US424748A (en) * 1890-04-01 Attachment for refrigerator-pipes
US1519673A (en) * 1921-08-01 1924-12-16 Doble Lab Heater
US2809019A (en) * 1954-06-24 1957-10-08 Coleman Co Cooling apparatus
US4180055A (en) * 1978-01-03 1979-12-25 Hudnall Walter E Solar-heat collector
JPS54101539A (en) * 1978-01-27 1979-08-10 Kobe Steel Ltd Heat exchange pipe for use with water-sprinkling type, panel-shaped, liquefied natural gas evaporator and combination of such pipes and their manufacturing method
FR2491202B1 (fr) * 1980-10-01 1986-02-28 Air Liquide Rechauffeur atmospherique
US4345644A (en) * 1980-11-03 1982-08-24 Dankowski Detlef B Oil cooler
JPS60142198A (ja) * 1983-12-28 1985-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換器
NL8903078A (nl) * 1989-12-15 1991-07-01 Daalderop Bv Warmtewisselaar voor een gastoestel, alsmede gastoestel voorzien van een dergelijke warmtewisselaar.
US5174371A (en) * 1992-01-27 1992-12-29 Cryoquip, Inc. Atmospheric vaporizer heat exchanger
AT401431B (de) * 1992-08-11 1996-09-25 Steyr Nutzfahrzeuge Wärmetauscher
JPH0741268U (ja) * 1993-12-06 1995-07-21 株式会社神戸製鋼所 オープンラック型液化低温ガス気化装置用伝熱管
TW446806B (en) * 2000-09-16 2001-07-21 Luo Jiun Guang Energy conduction method and device
JP2006071270A (ja) * 2004-08-06 2006-03-16 Showa Denko Kk 熱交換器、中間熱交換器及び冷凍サイクル
JP2006170549A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Yasuyoshi Kato 熱交換器
DE202005009948U1 (de) * 2005-06-23 2006-11-16 Autokühler GmbH & Co. KG Wärmeaustauschelement und damit hergestellter Wärmeaustauscher
WO2009132430A1 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 Phoster Industries Modular heat sink and method for fabricating same
CN201401987Y (zh) * 2009-02-04 2010-02-10 河南德美太阳能科技开发有限公司 一种换热器及安装该换热器的太阳能热水器
JP2011075122A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Sumitomo Light Metal Ind Ltd アルミニウム製内面溝付伝熱管
US20120199326A1 (en) * 2011-02-03 2012-08-09 Visteon Global Technologies, Inc. Internal heat exchanger

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3702708A (en) * 1970-08-28 1972-11-14 Locking Devices Inc Quick connect lugged coupling
US4031602A (en) 1976-04-28 1977-06-28 Uop Inc. Method of making heat transfer tube
FR2507759A1 (fr) * 1981-06-15 1982-12-17 Walter Jean Jacques Echangeur de chaleur constitue d'un bloc de matiere conductrice fore de canaux pour le passage des fluides
US4657074A (en) 1985-02-27 1987-04-14 Diesel Kiki Co., Ltd. Heat exchanger for combustion heater
RU54731U1 (ru) 2006-02-13 2006-07-27 ЗАО "Оскон-Вятка" Многоканальный теплообменный аппарат
DE102007044980A1 (de) * 2006-09-19 2008-03-27 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher für einen Verbrennungsmotor
CN201184767Y (zh) * 2008-01-08 2009-01-21 王全龄 铝质挤拉成型的高肋式换热管

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2821745A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN103958997A (zh) 2014-07-30
EP2821745A4 (en) 2015-11-11
JP2015506457A (ja) 2015-03-02
EP2821745A1 (en) 2015-01-07
US20140182828A1 (en) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013122508A1 (ru) Теплообменное устройство
CN101566445B (zh) 丁胞型强化换热管
CN103629952A (zh) 管道式换热器、其制造方法以及换热设备
RU2527772C1 (ru) Теплообменный аппарат
CN110567298B (zh) 一种嵌套式螺旋折流板及换热器
CN102671399B (zh) 一种再沸器
CN102759295A (zh) 一种强化换热管
RU2702138C1 (ru) Система для охлаждения электронных блоков
CN202836268U (zh) 管道式换热器及换热设备
RU117595U1 (ru) Теплообменное устройство
RU2561799C1 (ru) Теплообменный аппарат воздушного охлаждения
US10948244B2 (en) Fin for a finned pack for heat exchangers, as well as heat exchanger
US20170356692A1 (en) Finned Heat Exchanger
CN203810987U (zh) 液体冷却机
CN216717090U (zh) 适用于煤化工生产的列管式换热器
CN111370207B (zh) 拆装式散热器以及具有拆装式散热器的安装套组
CN203810986U (zh) 直管式交换机
RU2391613C1 (ru) Кожухотрубный теплообменник
KR20100131260A (ko) 열교환기용 핀튜브
WO2009142368A1 (en) Heat exchanger
KR200428709Y1 (ko) 냉난방용 열교환기
EP3857158A1 (en) A heat exchanger
RU2619432C2 (ru) Радиально-пластинчатый тепломассообменный аппарат
CN203848733U (zh) 圆形微通道热交换铝件
WO2010010591A2 (en) A drier for compressed gas and method for producing the drier

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12868909

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014555525

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2012868909

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012868909

Country of ref document: EP