Спиральный теплообменник

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к устройствам для проведения теплообменных процессов, и может быть использовано в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Спиральный теплообменник содержит корпус с установленным внутри двухканальным теплообменным элементом, подводящие и отводящие патрубки, установленные на корпусе, полости которых связаны с соответствующими полостями теплообменного элемента. Двухканальный теплообменный элемент выполнен в виде двухзаходной цилиндрической спирали, центральные и периферийные части которой соединены между собой. Витая профилированная полость, образованная витками первого захода, соединена с подводящим и отводящим патрубками первого компонента. Витая профилированная полость, образованная витками второго захода, соединена с подводящим и отводящим патрубками второго компонента. Технический результат – упрощение конструкции и снижение габаритов теплообменника, повышение эффективности теплообмена. 2 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно: к устройствам для проведения теплообменных процессов и может быть использовано в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

В различных отраслях промышленности широкое применение нашли теплообменники, служащие для передачи тепла от одной среды к другой через стенку из теплопроводного материала, разграничивающую эти среды.

Известен спиральный теплообменник, содержащий цилиндрический корпус, в котором размещены теплообменные поверхности, формируемые из элементов, представляющих собой попарно сваренные по контуру спиралевидные стенки, образующие внутренний спиралевидный щелевой канал. В сечении, перпендикулярном оси аппарата, спиралеобразные стенки формируют теплообменную поверхность по спирали Архимеда. Внутренние спиралевидные полости теплообменных элементов сообщаются с коллекторами входа и выхода одной среды, а наружные - с коллекторами входа и выхода другой среды (В.В. Буренин. Новые рекуперативные теплообменники для нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. «Нефтепереработка и нефтехимия», №3, 2005, стр. 44-45).

Известен спиральный теплообменник, содержащий каналы для рабочих сред, изготовленные из рулонной ленты, в одном из которых размещены штифты, снабженные турбулизаторами, выполненными из ленты, закрученной в продольном направлении (Патент РФ №2156423, МПК F28D 7/04; 20.09.2000 г.).

Известен спиральный теплообменник, содержащий два щелевых канала для прохода теплоносителей, образованных двумя свернутыми в спираль листами с элементами дистанционного расположения, внешние и внутренние коллекторы и торцовые уплотнения (Патент РФ №2306517, МПК: F28D 7/04; 04.10.2006 г.).

Общим недостатком данных технических решений является сложность конструкции, нетехнологичность изготовления теплообменника, а также повышенная масса, обусловленная наличием сложных узлов герметизации, высокая стоимость изготовления.

Известен спиральный теплообменник, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками, двухканальную спираль из листов, детали, фиксирующие расстояние между листами спирали, упоры, уложенные в каналы с двух сторон спирали, уплотнения торцов каналов, крышки с прокладками по торцам спирали (Н.В. Барановский и др. Пластинчатые и спиральные теплообменники. Машиностроение, М. 1973, с. 262-269).

Однако этот спиральный теплообменник имеет ряд недостатков: в нем в качестве деталей, фиксирующих расстояние между листами спирали и для создания жесткости листов, использованы штифты, приваренные к одному из листов. Уплотнение спирали производится с использованием упоров, выполненных из вставленной в канал ленты, приваренной к кромкам листов (Н.В. Барановский и др. Пластинчатые и спиральные теплообменники. Машиностроение, М. 1973, с. 263-264, рис. 142, варианты а, б, в, г).

Это приводит к значительному усложнению изготовления теплообменника, особенно в случае его использования для теплоносителей с высокими температурами (выше 400°С) и в условиях агрессивных и коррозийных сред.

Известен спиральный теплообменник, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками, двухканальную спираль из листов, детали, фиксирующие расстояние между листами спирали, упоры, уложенные в каналы с двух сторон спирали, уплотнение торцов спирали, крышки с прокладками по торцам спирали, отличающийся тем, что детали, фиксирующие расстояние между листами спирали, выполнены в виде зигзагообразных проставок, размещаемых вдоль всей спирали (патент РФ на изобретение №2358218, заявка: 2008103289/06 от 28.01.2008, МПК: F28D 7/04 - прототип).

Основными недостатками являются сложность конструкции, значительные габариты и вес, недостаточно высокий коэффициент теплоотдачи.

Задачей предложенного технического решения является устранение указанных недостатков и повышение коэффициента теплоотдачи.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном спиральном теплообменнике, содержащем корпус с установленным внутри двухканальным теплообменным элементом, подводящие и отводящие патрубки, установленные на корпусе, полости которых связаны с соответствующими полостями теплообменного элемента, согласно изобретению, двухканальный теплообменный элемент выполнен в виде двухзаходной цилиндрической спирали, центральные и периферийные части которой соединены между собой, при этом витая профилированная полость, образованная витками первого захода, соединена с подводящим и отводящим патрубками первого компонента, а витая профилированная полость, образованная витками второго захода, соединена с подводящим и отводящим патрубками второго компонента.

Сущность предложенного технического решения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан предложенный спиральный теплообменник, на фиг. 2 - предложенный спиральный теплообменник в сборе. На чертежах штриховой линией показан двухканальный теплообменный элемент. На фиг. 2 корпус не показан.

Предложенный спиральный теплообменник содержит корпус 1 с двухканальным теплообменным элементом 2, выполненным в виде двухзаходной цилиндрической спирали 3, центральные 4 и периферийные 5 части которой соединены между собой. Витая профилированная полость 6, образованная витками 7 первого захода, соединена с подводящим 8 и отводящим 9 патрубками первого компонента, а витая профилированная полость 10, образованная витками 11 второго захода, соединена с подводящим 12 и отводящим 13 патрубками второго компонента. С обоих торцов корпус закрыт крышками 14 и 15, в которых установлены подводящий 8 и отводящий 9 патрубки первого компонента, и подводящий 12 и отводящий 13 патрубок второго компонента.

Предложенный теплообменник работает следующим образом.

Первый горячий компонент подается в подводящий патрубок 8 первого компонента и далее поступает в витую профилированную полость 6. Проходя по полости, образованной витками 7 первого захода цилиндрической спирали 3 и витками 11 второго захода, компонент отдает тепло холодным стенкам витков 11 упомянутой полости. Далее компонент поступает в отводящий патрубок 9 и выводится из корпуса 1 наружу для дальнейшего использования.

Второй холодный компонент подается в подводящий патрубок 12 второго компонента и далее поступает в витую профилированную полость 10. Проходя по полости, образованной витками 11 второго захода цилиндрической спирали 3 и витками 7 первого захода, компонент принимает тепло от горячих стенок витков 7 упомянутой полости. Далее компонент поступает в отводящий патрубок 13 и выводится из корпуса 1 наружу для дальнейшего использования.

Таким образом, по длине теплообменника реализуется следующая схема теплообмена - первый компонент - второй компонент - первый компонент-второй компонент и т.д.

Использование предложенного технического решения позволит упростить конструкцию спирального теплообменника, уменьшить габариты и вес, улучшить условия теплообмена с повышением коэффициента теплоотдачи.

Спиральный теплообменник, содержащий корпус с установленным внутри двухканальным теплообменным элементом, подводящие и отводящие патрубки, установленные на корпусе, полости которых связаны с соответствующими полостями теплообменного элемента, отличающийся тем, что двухканальный теплообменный элемент выполнен в виде двухзаходной цилиндрической спирали, центральные и периферийные части которой соединены между собой, при этом витая профилированная полость, образованная витками первого захода, соединена с подводящим и отводящим патрубками первого компонента, а витая профилированная полость, образованная витками второго захода, соединена с подводящим и отводящим патрубками второго компонента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к подогревателям низкого и высокого давления, и может быть использовано в других отраслях, изготавливающих или использующих теплообменное оборудование, рассчитанное на осуществление пароконденсатных режимов.

Изобретение относится к нагревательным устройствам для текучих сред, а именно к трубчатым подогревателям, и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для термической обработки термолабильных термически неустойчивых жидкостей, имеющих технологические и иные ограничения по максимальной температуре нагрева.

Теплообменник с U-образной трубой включает в себя: основной корпус теплообменника, сформированный передней пластиной, задней пластиной, левой пластиной и правой пластиной, и имеющий открытые верхний и нижний участки, предназначенные для прохождения тепла от источника; множество U-образных труб, расположенных между левой и правой пластинами, при этом каждая из них образована двумя теплообменными трубками, расположенными параллельно друг другу и U-образным участком, соединяющим концевые участки двух теплообменных трубок; и множество водяных рубашек, прикрепленных, по меньшей мере, к одной наружной поверхности левой пластины и правой пластины, соединяющих открытые концевые участки двух смежных теплообменных трубок с обеспечением возможности циркуляции низкотемпературной воды вдоль множества U-образных труб.

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.

Изобретение относится к модульным пластинчатым теплообменникам типа газ-жидкость и предназначено для использования в энергетической, металлургической и других отраслях промышленности, в системах нагрева мазутом или углем, в котельных и для утилизации тепла дизельных двигателей на судах.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к аппаратам воздушного охлаждения газа, применяемым для охлаждения природного газа. Аппарат воздушного охлаждения газа, состоящий из горизонтально расположенных теплообменных секций коллекторного типа, включающих камеры подвода и отвода охлаждаемого газа, содержащие трубные доски с отверстиями, в которые заделаны концы оребренных труб, осевого вентилятора и диффузора.

Изобретение относится к теплообменнику, содержащему: центральную часть, имеющую множество каналов для текучей среды, и бак, открытый с одной стороны и образованный верхней стенкой, противоположными параллельными стенками и торцевыми стенками, открытая сторона бака приспособлена для приваривания к торцевой поверхности центральной части теплообменника, у внутренней стороны торца боковых стенок бака, приваренной к центральной части теплообменника, сформирована гладкая дуговая поверхность, выступающая внутрь бака.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при изготовлении аппаратов воздушного охлаждения газа. Аппарат воздушного охлаждения включает теплообменные секции с теплообменными трубами, коллекторы подвода и отвода газа и опорную конструкцию аппарата.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газовой промышленности. Предлагается аппарат воздушного охлаждения, включающий секции теплообмена с распределительными камерами и штуцерами, жалюзи, вентилятор с электродвигателем, диффузор, при этом секции теплообмена выполнены из попарно соединенных гофрированных пластин, образующих пакет герметичных каналов для прохода охлаждающего потока воздуха и охлаждаемого потока продукта, причем по длине пакета герметичных каналов для прохода охлаждающего потока воздуха жестко закреплен по крайней мере один ряд или более поперечных планок, соединенных пластиной с диффузором, благодаря чему поток воздуха, нагнетаемый вентилятором, делится на две равные части, обеспечивая более равномерное распределение потока воздуха и более интенсивный теплообмен.

Изобретение относится к способам первичной перегонки нефти и может быть использовано для энергосберегающего фракционирования нефти в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к теплообменнику (1) для нагрева свежей воды посредством тепла от сточной воды в душе или ванне. Теплообменник имеет сливной желоб (3), расположенный в сливном желобе (3), узел (2) теплообменника и распределительный элемент (42) для распределения сливаемой сточной воды по узлу (2) теплообменника.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к подогревателям низкого и высокого давления, и может быть использовано в других отраслях, изготавливающих или использующих теплообменное оборудование, рассчитанное на осуществление пароконденсатных режимов.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к подогревателям низкого и высокого давления, и может быть использовано в других отраслях, изготавливающих или использующих теплообменное оборудование, рассчитанное на осуществление пароконденсатных режимов.

Теплообменник с U-образной трубой включает в себя: основной корпус теплообменника, сформированный передней пластиной, задней пластиной, левой пластиной и правой пластиной, и имеющий открытые верхний и нижний участки, предназначенные для прохождения тепла от источника; множество U-образных труб, расположенных между левой и правой пластинами, при этом каждая из них образована двумя теплообменными трубками, расположенными параллельно друг другу и U-образным участком, соединяющим концевые участки двух теплообменных трубок; и множество водяных рубашек, прикрепленных, по меньшей мере, к одной наружной поверхности левой пластины и правой пластины, соединяющих открытые концевые участки двух смежных теплообменных трубок с обеспечением возможности циркуляции низкотемпературной воды вдоль множества U-образных труб.

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к подогревателям, и предназначено для применения в нефтяной, газовой, газохимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен теплообменный модуль для использования в системе химического, фармацевтического или биологического реактора.

Радиатор // 2577438
Настоящее изобретение относится к радиатору (1) для отопления помещений или частей помещений, содержащему основной корпус (2), который имеет ячеистую структуру (3) и который обеспечивает две расположенные на наружной стороне большие поверхности (4), причем каждая из больших поверхностей снабжена экраном (5), а также блок (6) параллельных труб, который встроен в ячеистую структуру (3) основного корпуса (2) и проходит через нее, и соединительное устройство, которое содержит гидравлический блок, соединяющий блок (6) параллельных труб с источником теплоносителя и/или возвратным трубопроводом, а также узел крепления для крепления к стене, при этом полости, образованные ячеистой структурой, по меньшей мере, частично заполнены вспученным графитом.

Теплообменное устройство содержит элементы в виде спирально навитых труб с чередующимися прямыми и кольцеобразными участками, расположенными напротив друг друга.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в жидкостных теплообменниках. В жидкостно-жидкостном теплообменнике, соединяющем секции труб, закрепленных в герметичном корпусе и подключенных к раздельным коллекторам по контурам охлаждающих теплоносителей, в контуре змеевикообразного теплоносителя каждая секция труб выполнена в виде спиралеобразного конусного змеевика сходящегося и расходящегося типа, установленных попарно большими основаниями, обращенными друг к другу, и попарно меньшими основаниями, обращенными друг к другу, причем секции разделены поперечными перегородками в местах больших оснований змеевиков отверстиями кольцеобразных прорезей, в местах меньших оснований - центральными отверстиями в контуре охлаждающего теплоносителя.

Группа изобретений относится к холодильной технике. Испаритель для холодильного аппарата включает в себя трубу (11) для хладагента, по меньшей мере, одну несущую пластину (7), на которой закреплена труба (11), и расположенную между трубой (11) и несущей пластиной (7) теплораспределительную пластину (12), имеющую выступы (18), которыми зажимается труба (11).

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к устройствам для проведения теплообменных процессов, и может быть использовано в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Спиральный теплообменник содержит корпус с установленным внутри двухканальным теплообменным элементом, подводящие и отводящие патрубки, установленные на корпусе, полости которых связаны с соответствующими полостями теплообменного элемента. Двухканальный теплообменный элемент выполнен в виде двухзаходной цилиндрической спирали, центральные и периферийные части которой соединены между собой. Витая профилированная полость, образованная витками первого захода, соединена с подводящим и отводящим патрубками первого компонента. Витая профилированная полость, образованная витками второго захода, соединена с подводящим и отводящим патрубками второго компонента. Технический результат – упрощение конструкции и снижение габаритов теплообменника, повышение эффективности теплообмена. 2 ил.

Наверх