Теплообменник

Авторы патента:

F28D7/10 - с трубами, расположенными одна внутри другой, например концентрично

Владельцы патента RU 2569990:

Климов Владислав Юрьевич (RU)

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для рабочего тела, подводящего и отводящего коллекторов с патрубками, теплообменные элементы, выполненные в виде двухслойных цилиндрических оболочек, соединенные между собой и корпусом при помощи пилонов, установленных на концах теплообменных элементов, при этом в пилонах выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела, в варианте исполнения на наружной поверхности теплообменных элементов выполнены ребра. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов.

Известен теплообменник, содержащий внутреннюю и наружную цилиндрические оболочки, установленные коаксиально с кольцевым зазором и образующие полость для рабочего тела, подводящие и отводящие коллекторы с патрубками и дополнительные оболочки, образующие дополнительные полости, которые установлены в теплообменнике на пилонах, причем в пилонах выполнены каналы подвода и отвода рабочего тела, а дополнительные полости соединены между собой с помощью отверстий в дополнительной оболочке (патент РФ №2204773, МПК F28D 7/10, 09.01.2001 - прототип).

Указанный теплообменник работает следующим образом.

Греющий или охлаждающий теплоноситель подается в полость теплообменника и омывает оболочки, которые являются теплообменными элементами и выполнены из материала, обладающего повышенной теплопроводностью.

Рабочее тело разделяется на два потока.

Первый поток через подводящий патрубок поступает в коллектор и далее в каналы, выполненные на наружной поверхности внутренней оболочки. Проходя по каналам, рабочее тело нагревается или охлаждается и через отводящий коллектор и патрубок выходит из теплообменника.

Второй поток рабочего тела через подводящий патрубок, канал в пилоне корпуса и отверстия в стенке средней дополнительной оболочки поступает в каналы, выполненные на наружной поверхности внутренней дополнительной оболочки. Проходя по каналам, рабочее тело нагревается или охлаждается и через отверстия в стенке оболочки поступает в каналы, выполненные на внутренней поверхности наружной дополнительной оболочки, где происходит дальнейший теплообмен с теплоносителем, после чего второй поток через канал в пилоне и отводящий патрубок выходит из теплообменника и смешивается с первым потоком.

Основными недостатками данного теплообменника является невысокая интенсивность теплообмена, так как поверхностями теплосъема являются только боковые стенки каналов и теплообмен осуществляется в пристеночном слое теплоносителя, а его центральная часть в теплообменнике не участвует.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный теплообменник согласно изобретению содержит корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для рабочего тела, подводящего и отводящего коллекторов с патрубками, теплообменные элементы, выполненные в виде двухслойных цилиндрических оболочек, соединенные между собой и корпусом при помощи пилонов, установленных на концах теплообменных элементов, при этом в пилонах выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела.

В варианте исполнения на наружной поверхности теплообменных элементов выполнены ребра.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид теплообменника в продольном разрезе, на фиг. 2 - разрез Б-Б - поперечный разрез теплообменника, на фиг. 3 - поперечный разрез теплообменника в варианте исполнения.

Предложенный теплообменник содержит корпус 1, состоящий из наружной 2 и внутренней стенок 3, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для рабочего тела, подводящий коллектор 4, отводящий коллектор 5, подводящий патрубок 6, отводящий патрубок 7 и теплообменные элементы 8, выполненные в виде двухслойных цилиндрических оболочек, установленных внутри корпуса 1 на пилонах 9, при этом в пилонах 9 выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела.

В варианте исполнения на наружной поверхности теплообменных элементов 8 выполнены ребра 10.

Предложенный теплообменник работает следующим образом.

Во внутреннюю полость теплообменника подается теплоноситель. Теплоноситель равномерно распределяется в полости теплообменника и движется в кольцевых зазорах, расположенных между теплообменными элементами 8 и внутренней стенкой 3 корпуса 1.

Рабочее тело через подводящий патрубок 6 поступает в подводящий коллектор 4 и далее в кольцевой зазор, расположенный между наружной стенкой 2 и внутренней стенкой 3 корпуса 1. В кольцевом зазоре рабочее тело разделяется на два потока.

Первый поток рабочего тела проходит в кольцевом зазоре между наружной стенкой 2 и внутренней стенкой 3 корпуса 1, нагревается и отводится в отводящий коллектор 5.

Второй поток рабочего тела поступает по пилонам 9 в кольцевые зазоры, расположенные между стенками теплообменных элементов 8. Проходя по кольцевым зазорам, рабочее тело нагревается, после чего поток по пилонам 9 поступает в отводящий коллектор 5.

В отводящем коллекторе 5 два потока рабочего тела смешиваются между собой. Рабочее тело выходит из отводящего коллектора 5 через отводящий патрубок 7.

В варианте исполнения на наружной поверхности теплообменных элементов 8 выполнены ребра 10, что позволяет интенсифицировать процесс теплопередачи.

Использование предлагаемого изобретения позволит улучшить технические характеристики и расширить функциональные возможности теплообменника.

1. Теплообменник, характеризующийся тем, что он содержит корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для рабочего тела, подводящего и отводящего коллекторов с патрубками, теплообменные элементы, выполненные в виде двухслойных цилиндрических оболочек, соединенные между собой и корпусом при помощи пилонов, установленных на концах теплообменных элементов, при этом в пилонах выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела.

2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности теплообменных элементов выполнены ребра.

Похожие патенты:

Теплообменник // 2548332

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в коаксиально-вихревых теплообменниках различного назначения. В теплообменнике, содержащем коаксиальные трубы со спиральными многозаходными канавками, имеющими взаимно противоположное направление закрутки, образующими на каждой трубе пересекающиеся спиральные гофры, гофры выполнены трапецеидальной формы, а в местах пересечения противоположно направленных спиральных гофр выполнены полусферические (чашеобразные) лунки, причем, по меньшей мере, две смежные в радиальном направлении трубы установлены таким образом, что их спиральные гофры образуют между собой замкнутые спиральные пересекающиеся каналы, имеющие в сечении форму неправильного шестигранника.

Горизонтальный газоохладитель-влагоотделитель // 2548290

Изобретение относится к области машиностроения, теплотехники, холодильной промышленности и компрессоростроения и может быть использовано в производстве бытовых, промышленных холодильников, конденсаторов, теплообменников и компрессоров.

Прямоточный теплообменный аппарат семенихина // 2546904

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в устройствах для осуществления взаимодействия двух теплоносителей без их непосредственного контакта, в частности в парогенераторах.

Труба теплообменника // 2537996

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в теплообменниках ядерных энергетических установок с трубами Фильда в составе паропроизводящей ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе (ЖМТ) в режиме переменных нагрузок.

Теплообменное устройство для порошкового и гранулярного материала и способ его изготовления // 2503904

Изобретение относится к теплообменному устройству для сушки, нагревания или охлаждения порошкового и гранулярного материалов и к способу производства теплообменного устройства.

Теплообменный аппарат // 2498183

Изобретение относится к энергетике. Теплообменный аппарат содержит теплообменник с корпусом и цилиндрической оболочкой, образующими каналы, входной и выходной коллекторы, дополнительный теплообменник, расположенный последовательно с первым, содержащий входной и выходной коллекторы.

Теплообменный аппарат // 2486425

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при проектировании теплообменных аппаратов в любой области машиностроения. .

Устройство теплообменной трубы с внутренним оребрением // 2479814

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве оребренных труб для теплообменных аппаратов. .

Вихревой теплообменный элемент // 2456522

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках, применяемых в различных отраслях техники. .

Переходник // 2410621

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в переходниках теплообменного элемента типа «труба в трубе» при смене гидравлической схемы движения теплообменивающихся жидкостей в теплообменнике ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Устройство для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в нефтяных скважинах // 2594910

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для нагревания высоковязкой и парафинистой нефти непосредственно в скважине. Устройство для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в нефтяных скважинах содержит теплогенератор, соединенный с помощью всасывающего и напорного трубопровода циркуляционного насоса со скважинным подогревателем, который является составной частью насосно-компрессорной трубы. При этом подогреватель представляет собой корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для греющего теплоносителя, подводящего и отводящего коллектора с патрубками, во внутренней полости которого установлен дополнительный теплообменный элемент. Дополнительный теплообменный элемент выполнен в виде двух цилиндрических оболочек, установленных коаксиально и соединенных между собой. При этом на концах дополнительного теплообменного элемента расположены пилоны, в которых выполнены каналы для подвода и отвода греющего теплоносителя. Техническим результатом является повышение эффективности добычи высоковязкой и парафинистой нефти. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Скважинный подогреватель // 2594911

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для нагревания высоковязкой и парафинистой нефти непосредственно в скважине. Скважинный подогреватель содержит корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для греющего теплоносителя, подводящего и отводящего коллектора с патрубками. Кроме того, нагреватель содержит дополнительный теплообменный элемент, выполненный в виде двух цилиндрических оболочек, установленных коаксиально и соединенных между собой. При этом дополнительный теплообменный элемент установлен в корпусе на пилонах, расположенных на концах дополнительного теплообменного элемента. Причем в пилонах выполнены каналы для подвода и отвода греющего теплоносителя. Техническим результатом является повышение эффективности добычи высоковязкой и парафинистой нефти. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система подогрева агрегатов механической трансмиссии транспортного средства // 2595205

Изобретение относится к устройству для тепловой подготовки и поддержания теплового режима коробки перемены передач (КПП) и редукторов ведущих мостов. Система подогрева включает теплоизолированный глушитель-рекуператор, выполненный в виде теплообменника типа «труба в трубе». на внутренней трубе глушителя-рекуператора имеются отверстия для прохождения отработавших газов с внешней стороны вовнутрь трубы. В глушителе-рекуператоре также установлены трубки теплопередачи, закрепленные между собой торцевыми фланцами при помощи сварного соединения так, что образованные полости между фланцами обоих сторон глушителя-рекуператора соединяют между собой внутренние полости трубок теплопередачи, теплообменники КПП и ведущих мостов, соединенных параллельно. Теплообменник КПП установлен на внутренней стороне стенки КПП, и его форма аналогична форме стенки, а теплообменники ведущих мостов установлены на наружной части картеров главных передач и выполнены аналогично их форме. Достигается повышение эффективности тепловой подготовки и поддержание теплового режима агрегатов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Вихревой теплообменный элемент // 2615878

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках, применяемых в различных областях техники. Вихревой теплообменный элемент содержит соосно расположенные одна в другой теплообменные цилиндрические трубы большего диаметра и внутреннюю трубу с цилиндрическими поверхностями, при этом труба большего диаметра разделена на участки, внутри каждой из труб установлены, по крайней мере, два завихрителя одинакового или разного типов, при этом каждый завихритель выполнен в виде суживающегося сопла, а внутренняя поверхность его покрыта нанообразной стеклоподобной пленкой из оксида тантала. Технический результат – устранение налипания загрязнений на внутренней поверхности завихрителей. 4 ил.

Матрица пластинчатого теплообменника // 2620886

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании и модернизации пластинчатых теплообменников. Матрица пластинчатого теплообменника цилиндрической формы представляет собой систему продольных концентрических кольцевых каналов прямоугольного сечения, образованных чередующимися в радиальном направлении гладкими и расположенными между ними с плотным термическим контактом дистанционирующими пластинами-турбулизаторами с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами с шахматной схемой расположения. При этом один из теплоносителей проходит в осевом направлении в открытых с торцевых сторон матрицы каналах, другой теплоноситель проходит в окружном направлении в замкнутых кольцевых однотипных каналах. В этих условиях обеспечивается надлежащая жесткость матрицы, а также повышение тепловой эффективности поверхности и улучшение массогабаритных показателей теплообменника. 5 ил.

Теплообменный аппарат // 2621194

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменным аппаратам. Теплообменный аппарат содержит цилиндрический корпус с патрубками подвода компонента внутрь корпуса и его отвода из корпуса, расположенными во входной и выходной частях корпуса соответственно, теплообменные трубы, установленные внутри корпуса в трубных досках, профилированные крышки с присоединительными фланцами, установленные на торцах корпуса и образующие с трубными досками полости подвода и отвода компонента, подаваемого через теплообменные трубы, внутри каждой теплообменной трубы дополнительно коаксиально установлена внутренняя труба с образованием кольцевого радиального зазора между стенками труб, при этом во входной и выходной частях корпуса теплообменника установлены дополнительные днища, образующие с трубными досками и профилированными крышками полости подвода и отвода компонентов, при этом полость кольцевого радиального зазора между стенками теплообменных и внутренних дополнительных труб соединена с полостью, образованной трубной доской и дополнительным днищем, а полость между профилированной крышкой и дополнительным днищем соединена с полостями внутренних дополнительных трубок и с полостью корпуса. Технический результат – интенсификация теплообмена. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Проволочные проставки для наращиваемых структурных реакторов // 2621852

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в реакторах реформинга. Проволочная проставка включает в себя участок или сегмент, установленный между внешней трубой реактора и одним или несколькими компонентами реактора, расположенными внутри трубы. Компоненты реактора и внешняя труба предотвращены от вхождения в непосредственный контакт друг с другом расположением проволочной проставки. Проволочная проставка может быть закреплена к компоненту реактора на одном из ее концов или кольцевой прокладке, расположенной между компонентами реактора, установленными друг над другом. Предотвращение компонентов реактора от контакта с внешней трубой способствует потоку текучей среды через реактор и может улучшить теплоотдачу и эффективность реактора для проведения каталитических реакций. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Вихревой теплообменный элемент // 2622340

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках, применяемых в различных отраслях техники, в частности в регенеративных теплообменниках газотурбинных установок. Изобретение заключается в том, что в вихревом теплообменном элементе, содержащем пакеты ребер, расстояние между ребрами в каждом пакете уменьшается, при этом на вертикальной поверхности каждого ребра пакета, расположенного на цилиндрической трубе большего диаметра, выполнены винтообразные канавки, причем направление касательной винтообразной канавки на вертикальной поверхности одного ребра имеет направление по ходу движения часовой стрелки, а направление касательной винтообразной канавки на противоположной вертикальной поверхности рядом расположенного ребра имеет направление против хода движения часовой стрелки. Технический результат - обеспечение постоянства теплоотдающей способности пакета ребер при длительной эксплуатации. 5 ил.

Теплообменник, работающий на ог // 2633562

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в кожухотрубных теплообменниках. Работающий на ОГ теплообменник (1), в частности для использования в автомобиле, содержащий, по меньшей мере, один направляющий первую текучую среду первый проточный канал (2), концы которого размещены в трубной доске (3), кожух (4), окружающий первый проточный канал (2), причем кожух (4) имеет входное и выходное отверстия и образует второй проточный канал (10) для второй текучей среды, причем через кожух (4) протекает вторая текучая среда, а первый проточный канал (2) обтекается ею, трубные доски (3) установлены в кожухе (4) так, что первый проточный канал (2) герметизирован от второго проточного канала (10), первый диффузор (5.1), подающий первую текучую среду в первый проточный канал (2), и второй диффузор (5.2), выводящий ее из него. Теплообменник (1) содержит, по меньшей мере, один первый экранирующий элемент (6.1), по меньшей мере, с одним первым проходом (7) и с, по меньшей мере, одним первым дистанционным элементом (8), который надет на трубную доску (3) с обращенной от первого проточного канала (2) стороны. Технический результат – предотвращение процессов кипения и исключение образования или передачи конденсата от выходной стороны в зону всасывания двигателя теплообменника. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Трубчатое устройство для термообработки с повышенной эффективностью использования энергии // 2643283

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в трубчатых теплообменниках пищевой промышленности. Трубчатое устройство для термообработки содержит некоторое количество труб, расположенных в виде некоторого количества групп. Каждая из данного количества групп выполнена с возможностью обработки продукта в заданном интервале температур. По меньшей мере, одна из групп охвачена листом так, что передача тепла к данной группе или от данной группы уменьшается. Технический результат - обеспечение возможности выполнения термообработки способом, более благоприятным для окружающей среды. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 14 ил.