Теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенные по отношению друг к другу с кольцевыми зазорами, образующими кольцевые полости. Кольцевые полости горячего и холодного потоков равномерно чередуются между собой. На торцах обечаек установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости. В указанных днищах выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой. Указанные кольцевые полости теплообменных элементов соединены с полостями входного и выходного патрубков холодного и горячего потоков через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами. Технический результат - устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника. 3 ил.

 

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

Известен теплообменник, содержащий 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 (патент РФ №2569990, Заявка №: 2014149786/06 от 09.12.2014, МПК: F28D 7/10 - прототип).

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 и внутренней стенкой корпуса. Рабочее тело через подводящий патрубок поступает в подводящий коллектор и далее в кольцевой зазор, расположенный между наружной стенкой и внутренней стенкой корпуса. В кольцевом зазоре рабочее тело разделяется на два потока. Первый поток рабочего тела проходит в кольцевом зазоре между наружной стенкой и внутренней стенкой корпуса, нагревается и отводится в отводящий коллектор. Второй поток рабочего тела поступает по пилонам в кольцевые зазоры, расположенные между стенками теплообменных элементов. Проходя по кольцевым зазорам, рабочее тело нагревается, после чего поток по пилонам поступает в отводящий коллектор. В отводящем коллекторе два потока рабочего тела смешиваются между собой. Рабочее тело выходит из отводящего коллектора через отводящий патрубок.

Основными недостатками является сложность конструкции, значительные габаритные размеры, обусловленные значительными конструктивными зазорами между кольцевыми теплообменными элементами, неравномерность нагрева оболочек, вызванная последовательностью прохождения теплоносителя от периферийной оболочки к центральной, что, в конечном итоге, снижает эффективность работы теплообменника.

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

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном теплообменнике, содержащем корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенных друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами, образующими кольцевые полости, причем кольцевые полости горячего и холодного потоков равномерно чередуются между собой, согласно изобретению, на торцах обечаек установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом, и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости, при этом на наружной поверхности коаксиальных обечаек выполнены продольные ребра высотой, равной величине радиального кольцевого зазора между охватывающей и охватываемой обечайками, причем ребра расположены по винтовой линии, при этом ребра на каждой последующей обечайке направлены в противоположную сторону от направления ребер на предыдущей обечайке, при этом в указанных днищах выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой, при этом указанные кольцевые полости теплообменных элементов соединены с полостями входного и выходного патрубков холодного и горячего потоков через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид теплообменника, продольный разрез, на фиг. 2 - входная часть теплообменника в увеличенном масштабе, на фиг. 3 - выходная часть теплообменника в увеличенном масштабе.

Теплообменник содержит корпус 1 с входными 2, 3 и выходными 4, 5 патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков соответственно. Теплообменные элементы 6 выполнены в виде нескольких коаксиально установленных обечаек 7, расположенных друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами 8, образующими кольцевые полости 9 и 10 горячего и холодного потоков соответственно. Кольцевые полости горячего 9 и холодного 10 потоков равномерно чередуются между собой. На торцах обечаек 7 установлены торцевые профилированные днища 11, скрепленные между собой и с корпусом 1, и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости 12 и 13. В указанных днищах 11 выполнены изолированные каналы 14 и 15, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой. Кольцевые полости 9 и 10 теплообменных элементов соединены с полостями входных 1, 3 и выходных 4, 5 патрубков горячего и холодного потоков соответственно через упомянутые торцевые полости 12 и 13, образованные профилированными днищами 11. На наружной поверхности коаксиальных обечаек выполнены продольные ребра 16 высотой, равной величине радиального кольцевого зазора между охватывающей и охватываемой обечайками, причем ребра расположены по винтовой линии, при этом ребра на каждой последующей обечайке направлены в противоположную сторону от направления ребер на предыдущей обечайке.

Предложенный теплообменник работает следующим образом.

Горячий поток подается внутрь корпуса 1 теплообменника через патрубок ввода 2 горячего потока и через торцевые полости 12 и каналы 14 поступает в кольцевые полости 9 горячего компонента. Горячий поток проходит через кольцевые полости 9 и отдает тепло стенкам теплообменных элементов 6, выполненным в виде нескольких коаксиально установленных обечаек 7. На выходе из теплообменника, горячий поток собирается в аналогичных торцевых полостях 12 и через аналогичные каналы 14 поступает в выходной патрубок 4 вывода горячего потока.

Холодный поток подается внутрь корпуса 1 теплообменника через патрубок ввода 3 холодного потока и через торцевые полости 13 и каналы 15 поступает в кольцевые полости 10 холодного компонента. Холодный поток проходит через кольцевые полости 10 и, за счет теплопередачи, снимает тепло со стенок теплообменных элементов 6, выполненных в виде нескольких коаксиально установленных обечаек 7. На выходе из теплообменника, горячий поток собирается в аналогичных торцевых полостях 13 и через аналогичные каналы 15 поступает в выходной патрубок 5 вывода горячего потока. Выполнение на наружной поверхности коаксиальных обечаек продольных ребер 16 высотой, равной величине радиального кольцевого зазора между охватывающей и охватываемой обечайками, причем ребра расположены по винтовой линии, при этом ребра на каждой последующей обечайке направлены в противоположную сторону от направления ребер на предыдущей обечайке позволяет интенсифицировать теплообмен и, тем самым, повысить эффективность работы теплообменника.

Использование предложенного технического решения позволит улучшить технические характеристики и расширить функциональные возможности теплообменника.

Теплообменник, содержащий корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенных по отношению друг к другу с кольцевыми зазорами, образующими кольцевые полости, причем кольцевые полости горячего и холодного потоков равномерно чередуются между собой, отличающийся тем, что на торцах обечаек установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости, при этом на наружной поверхности коаксиальных обечаек выполнены продольные ребра высотой, равной величине радиального кольцевого зазора между охватывающей и охватываемой обечайками, причем ребра расположены по винтовой линии, при этом ребра на каждой последующей обечайке направлены в противоположную сторону от направления ребер на предыдущей обечайке, при этом в указанных днищах выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой, при этом указанные кольцевые полости теплообменных элементов соединены с полостями входного и выходного патрубков холодного и горячего потоков через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конденсационному теплообменнику (1), содержащему: по меньшей мере два концентричных пучка (5’, 5”) труб из теплопроводящего материала, внутри которых способна циркулировать текучая среда-теплоноситель, при этом каждый пучок (5, 5’) труб включает в себя ряд дугообразных труб (50, 50’); трубы каждого пучка (5, 5’) расположены в параллельных плоскостях с промежутком (53, 53’) между двумя соседними трубами (50, 50’); один коллектор (6) из теплопроводящего материала, с которым соединены два конца (51, 51’, 52, 52’) каждой трубы (50, 50’) различных пучков (5, 5’), причем этот коллектор (6) оснащен входным (61) и выходным (62) патрубками.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении теплообменников, работающих при повышенных давлениях теплоносителя. Теплообменник по изобретению содержит внешний кожух, через который вводится и выпускается теплоноситель, камеру сгорания, которая связана с внутренней частью внешнего кожуха таким образом, что между камерой сгорания и внешним кожухом образуется канал теплоносителя, и конфигурация которой обеспечивает осуществление горения горелки, плоские трубы с размещенными внутри них турбулизаторами.

Изобретение относится к области теплоутилизирующих устройств и может использоваться для утилизации тепловой энергии уходящего воздуха в приточно-вытяжных установках вентиляции и кондиционирования воздуха.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Корпус теплообменного аппарата выполнен состоящим из входной, центральной и выходной частей.

Группа изобретений относится к области судовых систем, в частности к судовому забортному оборудованию, и может быть использована на обитаемых глубоководных аппаратах.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности, коммунального и сельского хозяйств, преимущественно в системе теплоснабжения биогазовой установки для рекуперации теплоты эффлюента.

Изобретение относится к криогенной и нефтегазовой технике, в частности к области производства сжиженного природного газа (СПГ) и может быть применено в конструкции аппаратов для охлаждения и сжижения природного газа с одновременной отбивкой капельной жидкости испарившегося хладагента при производстве СПГ.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах теплоснабжения для осуществления теплопередачи и трансформации напора между рабочей и нагнетаемой средами.  Сущность изобретения заключается в том, что импульсный нагнетатель-теплообменник включает полый корпус, входной патрубок рабочей среды, обратные клапаны входа и выхода нагнетаемой среды, выходной патрубок рабочей среды, содержит коллекторы входа, выхода нагнетаемой среды, подключенные с одной стороны к патрубкам входа, выхода нагнетаемой среды, а с другой посредством быстросъемных резьбовых соединений к медным конвертам, которые установлены в полом корпусе и имеют демпфирующие элементы, выполненные из виброгасящего материала.

Теплообменный аппарат, изготовленный с использованием аддитивных технологий (3D печати), содержит теплопередающий блок, состоящий из основного и двух концевых участков.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в конструкциях емкостных рекуперативных теплообменных аппаратов поверхностного типа - преимущественно водоводяных подогревателей в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенные по отношению друг к другу с кольцевыми зазорами, образующими кольцевые полости. Кольцевые полости горячего и холодного потоков равномерно чередуются между собой. На торцах обечаек установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости. В указанных днищах выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой. Указанные кольцевые полости теплообменных элементов соединены с полостями входного и выходного патрубков холодного и горячего потоков через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами. Технический результат - устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника. 3 ил.

Наверх