Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменному оборудованию, и может быть использовано при воздушном охлаждении газов и жидкостей вне помещений без принудительной подачи охлаждающего воздуха. В пластинчатом теплообменнике с естественным воздушным охлаждением, включающем горизонтальный прямоугольный кожух, внутри которого помещены вертикальные пластины, образующие газовые и воздушные каналы, торцы которого выполнены в виде двух торцевых трубных досок с прямоугольными вертикальными газовыми (охлаждаемой среды) отверстиями, кромки которых соединены с торцевыми крышками, соединенными с газоходом, крышка кожуха выполнена в виде верхней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, соединенного с верхней крышкой, снабженной вертикальным выходным патрубком, соединенным, в свою очередь, с вытяжной трубой, снабженной дефлектором, днище кожуха выполнено в виде нижней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, причем днища газовых каналов снабжены вертикальными сливными патрубками длиной Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона, снабженного штуцером. Технический результат – предотвращение затопления газовых каналов конденсатом. 5 ил.

 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно, к теплообменному оборудованию и может быть использовано при воздушном охлаждении газов и жидкостей вне помещений без принудительной подачи охлаждающего воздуха.

Известен пластинчатый теплообменник, включающий кожух, в котором помещен пакет пластин, состоящий из множества теплообменных пластин, которые формируют первые промежутки (каналы) между пластинами для первой (охлаждающей) среды (например, воздуха) и вторые промежутки (каналы) между пластинами для второй (охлаждаемой) среды. Кожух снабжен трубными досками и крышками, в которых устроены входные и выходные отверстия (патрубки) для входа в пластинчатый теплообменник и выхода из него нагреваемой и охлаждаемой сред, а теплообменные пластины соединяются с кожухом, трубными досками и крышками через уплотнения [Патент РФ №2426965, МПК F 28 D 9/ 00, F 28 G 13/ 00, 2009].

Основным недостатком известного пластинчатого теплообменника является необходимость принудительной подачи охлаждающего теплоносителя (воздуха), что снижает эффективность и надежность устройства.

Более близким к предлагаемому изобретению является пластинчатый теплообменник с естественной подачей охлаждающего воздуха, включающий кожух, снабженный трубными досками и крышками, между которыми помещены полости для теплообменивающихся сред, в крышках устроены входные и выходные патрубки для входа и выхода теплообменивающихся сред, в кожухе помещен пакет, состоящий из теплообменных пластин, которые формируют каналы для охлаждаемой и охлаждающей среды и которые соединяются с кожухом, трубными досками и крышками через уплотнения, при этом кожух выполнен корытообразным, горизонтальным, с днищем и двумя торцами, представляющими собой нижнюю и две торцевые трубные доски с прямоугольными отверстиями для охлаждающей и охлаждаемой среды, соответственно, торцевые и верхние кромки корытообразного горизонтального кожуха, кромки торцевых и верхней крышек, снабжены фланцевыми полосами, верхняя крышка выполнена с верхней трубной доской с отверстиями для охлаждающей среды, каналы охлаждающей среды соединены с отверстиями верхней и нижней трубных досок и направлены вертикально, каналы охлаждаемой среды соединены с отверстиями торцевых трубных досок, и направлены горизонтально, а выходной патрубок охлаждающей среды (воздуха), соединен с вертикальной вытяжной трубой, снабженной дефлектором [Патент РФ №2489665, МПК F 28 D 9/ 00, 2013].

Основным недостатком известного пластинчатого теплообменника с естественной подачей охлаждающего воздуха является невозможность охлаждения отходящих газов с большим содержанием влаги до температуры ниже точки росы в связи с затоплением газовых каналов образовавшимся конденсатом, что снижает его надежность, эффективность и экологические характеристики.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности, эффективности и экологических характеристик пластинчатого теплообменника с естественным воздушным охлаждением.

Технический результат достигается пластинчатым теплообменником с естественным воздушным охлаждением, включающим горизонтальный прямоугольный кожух, внутри которого помещены вертикальные пластины, образующие газовые и воздушные каналы, торцы которого выполнены в виде двух торцевых трубных досок с прямоугольными вертикальными газовыми (охлаждаемой среды) отверстиями, кромки которых соединены с торцевыми крышками, соединенными с газоходом, крышка кожуха выполнена в виде верхней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, соединенного с верхней крышкой, снабженной вертикальным выходным патрубком, соединенным, в свою очередь, с вытяжной трубой, снабженной дефлектором, днище кожуха выполнено в виде нижней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями, причем днища газовых каналов снабжены вертикальными сливными патрубками длиной Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона, снабженного штуцером.

Предлагаемый пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением (ПТЕВО) изображен на фиг. 1–5 (фиг. 1– общий вид, фиг. 2–5 – разрезы).

ПТЕВО состоит из горизонтального прямоугольного кожуха 1, внутри которого помещены вертикальные пластины 2, образующие газовые 3 и воздушные каналы 4, торцы которого выполнены в виде двух торцевых трубных досок 5, 6 с прямоугольными вертикальными газовыми (охлаждаемой среды) отверстиями 7, трубные доски 5, 6 соединены с торцевыми крышками 8, 9, соединенными с газоходом 10 (узлы соединения на фиг. 1–5 показаны условно), крышка выполнено в виде верхней трубной доски 11 с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями 12, соединенной с верхней крышкой 13, снабженной вертикальным выходным патрубком 14, соединенным, в свою очередь, с вытяжной трубой 15, снабженной дефлектором 16, днище кожуха 1 выполнено в виде нижней трубной доски 17 с прямоугольными продольными воздушными (охлаждающей среды) отверстиями 12, причем днища газовых каналов нижней трубной доски 17 снабжены вертикальными сливными патрубками 18 высотой Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона 19, снабженного штуцером 20.

Предлагаемый ПТЕВО работает следующим образом. Охлаждаемая среда, например, влажные газы из газохода 10 поступает в газовую полость торцевой крышки 8, из которой распределяется по газовым отверстиям 7 трубной доски 5 и направляется в вертикальные газовые каналы 3, при движении по которым газы охлаждаются в результате теплообмена до температуры ниже точки росы с образованием конденсата, через теплообменные пластины 2 с охлаждающей средой, а именно, наружным воздухом, проходящим снизу по горизонтальным воздушным каналам 4, после чего охлажденный газ через газовые отверстия 7 трубной доски 6 и газовую полость торцевой крышки 9 поступает в газоход 10. Образовавшийся конденсат из газовых каналов 3 вертикальные сливные патрубки 18 стекает в пирамидальный поддон 19, где отделяется от газа и через удаляется из поддона 19 через штуцер 20. В тоже время наружный воздух (охлаждающая среда) под действием естественной тяги поступает снизу через межтрубное пространство между крышкой пирамидального поддона 19 и нижней трубной доской 17 высотой Н (высота Н и шаг между трубами 18 выбираются из условия оптимального сопротивления воздушному потоку) и воздушные отверстия 12 в вертикальные воздушные каналы 4, движется по ним вертикально, нагреваясь от t0 до tГ, в результате теплообмена через теплообменные пластины 2 с охлаждаемым газом, движущимся горизонтально по газовым каналам 3. Далее, нагретый воздух через воздушные отверстия 12 верхней трубной доски 11 поступает в воздушную полость верхней крышки 13, поднимается вверх и через выходной вертикальный патрубок 14 поступает в вытяжную трубу 15 и дефлектор 16, откуда выбрасывается в атмосферу. При этом, нагрев воздуха от t0 до tГ и высота вытяжной трубы, создают в воздушных каналах 4 для воздушного потока самотягу [Ю. П. Гусев Основы проектирования котельных установок – М.: Стройиздат, 1977, с.143]. Кроме того, наличие дефлектора 16 на верхней кромке вытяжной трубы 15 создает дополнительную тягу за счет ветрового давления [Богословский В.Н. Отопление и вентиляция, ч. II, М.: Стройиздат, 1976, с.309]. Оба вышеупомянутые факторы обеспечивают постоянное поступление наружного воздуха в воздушные каналы 12 ПТЕВО, что позволяет охлаждать горячую среду (сбросные дымовые газы, другие сбросные газы, оборотную воду и пр.) без использования вентилятора и таким образом снизить расход электроэнергии на процессы их охлаждения.

Взаимное перпендикулярное расположение воздушных 4 и газовых 3 каналов в ПТЕВО позволяет осуществлять процесс теплообмена по перекрестной схеме движения теплоносителей, которая обеспечивает достаточно высокую движущую силу теплопередачи и широко используется в воздухоподогревателях для парогенераторов [Тепловой расчет промышленных парогенераторов. Под ред. Частухина В. И. – Киев: Вища школа, 1980, с. 50], что позволяет значительно упростить конструкцию крышек 8, 9, 13 (внутреннюю полость крышек не нужно делить перегородками на воздушные и газовые каналы) и уменьшить их вес, значительно снизить аэродинамическое сопротивление по сравнению с известными пластинчатыми теплообменниками с конструкциями крышек для прямоточной и противоточной схем движения теплоносителей. Кроме того, соединение днищ газовых каналов 3 вертикальными сливными патрубками 18 высотой Н с крышкой пирамидального поддона 19 предотвращает залив газовых каналов 3 конденсатом и его унос в атмосферу с уходящими газами, что повышает эффективность и экологические характеристики предагаемого ПТЕВО.

Таким образом, конструкция предлагаемого пластинчатого теплообменника с естественным воздушным охлаждением, за счет устройства вытяжной трубы с дефлектором, обеспечения в нем перекрестного движения теплообменивающихся сред, соединения днищ газовых каналов в нижней трубной доске с крышкой поддона сливными трубами, позволяет проводить охлаждение влажных газов до температуры ниже точки росы без опасности залива газовых каналов конденсатом, уноса его в атмосферу и повышения аэродинамического сопротивления, что повышает его надежность, эффективность и экологические характеристики по сравнению с известными пластинчатыми теплообменниками.

Пластинчатый теплообменник с естественным воздушным охлаждением, включающий горизонтальный кожух, снабженный трубными досками и крышками, между которыми помещены полости для теплообменивающихся сред, в кожухе помещены теплообменные пластины, которые формируют каналы для охлаждаемой и охлаждающей среды и которые соединяются с кожухом трубными досками и крышками, верхняя и нижняя трубные доски выполнены с отверстиями для охлаждающей среды, соединенными с каналами охлаждающей среды, направленными вертикально, каналы охлаждаемой среды соединены с отверстиями торцевых трубных досок и направлены горизонтально, верхняя трубная доска соединена с выходным патрубком охлаждающей среды, соединенным с вертикальной вытяжной трубой, снабженной дефлектором, отличающийся тем, что кожух выполнен прямоугольным, а днища газовых каналов нижней трубной доски снабжены вертикальными сливными патрубками длиной Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона, снабженного штуцером.



 

Похожие патенты:

Пластинчатый теплообменник высокого давления, содержащий корпус (2), который имеет оболочку (3), верхнюю крышку (4) и нижнюю крышку (5), которые соединяются для образования камеры (14), стопку (20) теплопередающих пластин, которая располагается внутри камеры (14), теплопередающие пластины имеют отверстия в виде сквозных полостей в теплопередающих пластинах, отверстия образуют пространство (24) в стопке (20) пластин, в котором протекает первая текучая среда (F1), причем элемент (50) усиления простирается через отверстия в теплопередающих пластинах и соединяется с каждой из крышек - с верхней крышкой (4) и нижней крышкой (5) для удерживания крышек (4, 5), когда пластинчатый теплообменник подвергается давлению со стороны любой из текучих сред - первой текучей среды (F1) и второй текучей среды (F2), которая протекает через пластинчатый теплообменник.

Теплопередающая пластина (10) кожухопластинчатого теплообменника (100), причем теплопередающая пластина (10) имеет тело (11) пластины, имеющее первую и вторую стороны (111, 112), противоположные по отношению друг к другу в направлении, перпендикулярном к телу (11) пластины; и выступ (12), отходящий от тела (11) пластины в направлении от первой стороны (111) ко второй стороне (112), проходящий вдоль участка (115S) периферии (115) тела (11) пластины и имеющий первый конец (121) и второй конец (122).

Панель теплообмена и уменьшения шума для газотурбинного двигателя, в частности, авиационного газотурбинного двигателя, содержит наружную поверхность (22), которая предназначена для обдувания воздушным потоком и начиная от которой выполнены пластинки (26) в заранее определенных первом и втором главных направлениях, при этом полости (20) образуют резонаторы Гельмгольца и соединены с первыми концами (30) воздушных каналов, вторые концы которых сообщаются с упомянутым воздушным потоком таким образом, что упомянутые каналы образуют сужения упомянутых резонаторов Гельмгольца, проходящих по существу в первом направлении, по меньшей мере одну масляную камеру (16), расположенную между упомянутой наружной поверхностью и упомянутой по меньшей мере одной полостью и предназначенную для удаления тепловой энергии, сообщаемой маслом, причем, упомянутые каналы по меньшей мере частично выполнены в упомянутых пластинках.

Изобретение относится к теплообменным устройствам для газовых сред и может быть использовано, в частности, для рекуперации теплоты вытяжного воздуха при вентиляции жилых и другого назначения помещений.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. Изобретение заключается в том, что в теплообменнике (1), содержащем верхнюю пластину (2) и нижнюю пластину (3), а также множество структурированных пластин (4, 5), расположенных между верхней пластиной (2) и нижней пластиной (3), смежные структурированные пластины (4, 5) взаимодействуют друг с другом для образования каналов (10) для первичной текучей среды и каналов (11) для вторичной текучей среды между соседними структурированными пластинами (4, 5), при этом теплообменник (1) содержит по меньшей мере два набора структурированных пластин (14, 15).

Изобретение относится к устройствам для проведения теплообменных процессов между двумя средами через стенку и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Материалы, компоненты, узлы и способы в соответствии с раскрытием направлены на изготовление и применение листов материала для обеспечения каналов для охлаждения посредством потока газа.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменному оборудованию, и может быть использовано при воздушном охлаждении газов и жидкостей вне помещений без принудительной подачи охлаждающего воздуха.

Изобретение относится к устройству для охлаждения и/или для рекуперации тепла. Устройство содержит несколько выполненных с возможностью соединения модулей теплообменника, содержащих по одному теплообменнику и соединяемых с обеспечением работы их теплообменников по параллельной схеме подключения, при этом каждый модуль теплообменника имеет окружающий теплообменник корпус, который на торцевых сторонах имеет по одному входному и одному выходному отверстию для воздуха, в результате чего каждый из следующих друг за другом модулей теплообменника имеет два входных и два выходных отверстия для воздуха, а устройство содержит общий воздуховод приточного воздуха и общий воздуховод отработавшего воздуха, присоединенные к модулям теплообменника с обеспечением возможности равномерного и параллельного снабжения входных отверстий для воздуха следующих друг за другом модулей теплообменника отработавшим воздухом из общего воздуховода отработавшего воздуха, а также равномерного и параллельного выхода приточного воздуха из выходных отверстий для воздуха следующих друг за другом модулей теплообменника в общий воздуховод приточного воздуха.

Изобретение относится к устройствам для проведения теплообменних процессов между двумя средами через стенку и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.Изобретение заключается в том, что пластинчатый теплообменник для гидрогенизационных установок вторичной переработки нефти включает вертикальный цилиндрический стальной корпус со штуцерами входа и выхода компонентов переработки, установленный в корпусе пакет пластин, содержащий набор вертикально установленных металлических теплообменных пластин, образующих два противоточных теплообменных контура, установленный в корпусе узел подачи перерабатываемых компонентов и рукава, соединяющие штуцера корпуса с узлом подачи и с теплообменными контурами, при этом пакет пластин имеет внешнюю тепловую изоляцию.

Изобретение относится к переработке углеводородных газов. Сжатый парообразный выходящий поток подвергают уменьшению перегрева в системе пароохладителя.

Изобретение относится к способу получения сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов. Способ включает: обеспечение смеси углеводородов в паровой фазе и пропускание указанной смеси углеводородов через входной газоочиститель, содержащий входную ёмкость, посредством которой из входного газоочистителя отводятся пары углеводородов; транспортирование паров, поступающих из входного газоочистителя, через приемный газоочиститель компрессора, содержащий всасывающую ёмкость, посредством которой из приемного газоочистителя компрессора отводят поток паров, поступающих в компрессор; cжатие поступающего в компрессор парообразного потока в агрегате, образованном из одного или большего числа компрессоров, с получением более высокого давления и образованием при этом сжатого парообразного выходящего потока; уменьшение перегрева сжатого парообразного выходящего потока в системе для уменьшения перегрева, содержащей теплообменник-пароохладитель, включающее приведение, по меньшей мере, части сжатого парообразного выходящего потока в косвенный контакт с теплообменом с потоком из окружающей среды в теплообменнике- пароохладителе, что позволяет передавать теплоту от сжатого парообразного выходящего потока потоку из окружающей среды с получением в результате из сжатого парообразного выходящего потока охлажденного потока перегретых паров углеводородов, причем система для уменьшения перегрева снабжена регулятором температуры, который функционально связан с клапаном регулирования температуры для изменения степени открытия клапана в зависимости от температуры потока перегретых паров углеводородов; транспортирование, по меньшей мере, части охлажденного потока перегретых паров углеводородов из системы уменьшения перегрева в конденсатор через выходной трубопровод пароохладителя и дополнительное охлаждение части охлажденного перегретого потока углеводородов в указанном конденсаторе с помощью косвенного теплообмена указанной части охлажденного перегретого потока углеводородов с охлаждающим потоком, при этом указанную часть охлажденного перегретого потока углеводородов, по меньшей мере, частично конденсируют с образованием сжатой и, по меньшей мере, частично сконденсированной смеси углеводородов; отделение от охлажденного перегретого потока углеводородов, проходящего через выходной трубопровод пароохладителя, рециркуляционной части с образованием рециркуляционного потока с определенным расходом на рециркуляцию, поступающего из выходного трубопровода пароохладителя в агрегат, состоящий из одного или большего количества компрессоров, через барабан-сепаратор для противопомпажной рециркуляции, клапан противопомпажной рециркуляции и приемный газоочиститель компрессора, при этом расход на рециркуляцию регулируется с помощью клапана противопомпажной рециркуляции, и извлечение жидких компонентов из рециркуляционной части охлажденного перегретого потока углеводородов и отвод через выпускной патрубок для жидкости, имеющийся в барабане-сепараторе противопомпажной рециркуляции; подачу жидких компонентов, отведенных из рециркуляционной части охлажденного потока перегретых паров углеводородов, во входной газоочиститель.

Устройство относится к холодильной технике, аккумулирующей холод, и может использоваться для поддержания требуемых температурных условий. Система охлаждения с модульными аккумуляторами холода (АХ) включает контур «блок охлаждения (БО) - теплообменник сброса тепла в окружающую среду (ТОС)» и контур «БО - потребитель холода».

Изобретение относится к системам охлаждения и может быть использовано для охлаждения агрегатов летательных аппаратов. .

Изобретение относится к холодильной технике, а более конкретно к воздухоохладителям установок кондиционирования воздуха. .

Изобретение относится к отоплению бытовых, складских, сельскохозяйственных помещений. Система воздушно-лучистого отопления содержит теплоизлучающие элементы, соединенные с теплогенератором, вентилятор, сообщенный с атмосферой.

Изобретение относится к отоплению бытовых, складских, сельскохозяйственных помещений и др. .

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменному оборудованию, и может быть использовано при воздушном охлаждении газов и жидкостей вне помещений без принудительной подачи охлаждающего воздуха. В пластинчатом теплообменнике с естественным воздушным охлаждением, включающем горизонтальный прямоугольный кожух, внутри которого помещены вертикальные пластины, образующие газовые и воздушные каналы, торцы которого выполнены в виде двух торцевых трубных досок с прямоугольными вертикальными газовыми отверстиями, кромки которых соединены с торцевыми крышками, соединенными с газоходом, крышка кожуха выполнена в виде верхней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными отверстиями, соединенного с верхней крышкой, снабженной вертикальным выходным патрубком, соединенным, в свою очередь, с вытяжной трубой, снабженной дефлектором, днище кожуха выполнено в виде нижней трубной доски с прямоугольными продольными воздушными отверстиями, причем днища газовых каналов снабжены вертикальными сливными патрубками длиной Н, нижние торцы которых соединены с крышкой пирамидального поддона, снабженного штуцером. Технический результат – предотвращение затопления газовых каналов конденсатом. 5 ил.

Наверх