Спосіб виготовлення кільцевого теплообмінника і кільцевий теплообмінник, виготовленний цим способом

Номер патенту: 45480

Опубліковано: 15.04.2002

Автори: Освальд Джеймс Ян, Доусон Девід Ентоні

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб виготовлення кільцевого теплообмінника (10), який включає формування першого суцільного листа (12) матеріалу з першою поверхнею (16) і другою поверхнею (18), формування другого суцільного листа матеріалу (14) з третьою поверхнею (20) і четвертою поверхнею (22), скручування першого (12) і другого (14) суцільних листів разом у спіраль з утворенням між першою поверхнею суцільного листа матеріалу і третьою поверхнею другого суцільного листа матеріалу першого аксіального каналу і між другою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і четвертою поверхнею другого суцільного листа матеріалу другого аксіального каналу, щільне скріплення країв (32, 34) першої поверхні (16) першого суцільного листа матеріалу (19) з краями (36, 38) третьої поверхні (20) другого суцільного листа (14) матеріалу, виконання в першому (12) і другому (14) суцільних листах матеріалу отворів, утворення принаймні одного радіального каналу (42), що проходить крізь отвори, для подавання газового потоку в перший аксіальний канал і утворення принаймні одного радіального каналу (44), що проходить крізь отвори, для виведення газового потоку з першого аксіального каналу, який відрізняється тим, що він включає виконання першої групи отворів (24) в першому суцільному листі (12) матеріалу, виконання другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу так, що сусідні отвори (24) в першій групі отворів (24) розташовані вздовж першого суцільного листа матеріалу (12), сусідні отвори (26) - в другій групі отворів (26) розташовані вздовж першого суцільного листа (12) матеріалу, а перша і друга групи отворів (24, 26) рознесені поперек першого суцільного листа (12) матеріалу, виконання третьої групи отворів (28) в другому суцільному листі (14) матеріалу, виконання четвертої групи (30) отворів в другому суцільному листі (14) матеріалу так, що сусідні отвори (28) в третій групі отворів (28) розташовані вздовж другого суцільного листа (14) матеріалу, сусідні отвори (30) в четвертій групі отворів (30) розташовані вздовж другого суцільного листа (14) матеріалу, а третя і четверта групи отворів (28, 30) рознесені поперек другого суцільного листа (14) матеріалу, при цьому виконання отворів здійснюють перед скручуванням суцільних листів (12, 14) матеріалу, скручування першого (12) і другого (14) суцільних листів матеріалу разом у спіраль таким чином, що отвори першої групи отворів (24) в першому суцільному листі матеріалу (12) вирівняні з отворами третьої групи отворів (28) в другому суцільному листі (14) матеріалу, а отвори другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу вирівняні з отворами четвертої групи отворів (30) в другому суцільному листі (14) матеріалу, утворення радіальних каналів щільним скріпленням отворів першої групи отворів (24) в першому суцільному листі (12) матеріалу з отворами третьої групи отворів (28) в другому суцільному листі (14) матеріалу, і щільним скріпленням отворів другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу з отворами четвертої групи отворів (30) в другому суцільному листі (14) матеріалу, так що друга поверхня (18) першого суцільного листа (12) матеріалу щільно скріплена з четвертою поверхнею (22) другого суцільного листа (14) матеріалу.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що включає формування принаймні одного суцільного гофрованого листа (64, 66) матеріалу і скручування цього принаймні суцільного гофрованого листа (64, 66) матеріалу разом з першим і другим суцільними листами (12, 14) матеріалу.

3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що включає формування двох суцільних гофрованих листів (64, 66) матеріалу, розміщення одного з цих суцільних гофрованих листів (64) матеріалу між першим і другим суцільними листами (12, 14) матеріалу і скручування згаданих суцільних гофрованих листів (64, 66) матеріалу разом з першим і другим суцільними листами (12, 14) матеріалу.

4. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що щільне скріплення країв (32, 34, 36, 38) здійснюють зварюванням, твердим паянням або обтисненням.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що ущільнення принаймні одного краю (32, 34, 36, 38) здійснюють шляхом зварювання суцільним швом по спіральній траєкторії.

6. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що ущільнення принаймні одного краю (32, 34, 36, 38) здійснюють шляхом зварювання суцільним швом під час скручування разом першого і другого суцільних листів (12, 14) матеріалу в спіраль.

7. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що ущільнення принаймні одного краю (32, 34, 36, 38) здійснюють шляхом зварювання суцільним швом по спіральній траєкторії після того, як перший і другий суцільні листи (12, 14) матеріалу скручено разом у спіраль.

8. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-7, який відрізняється тим, що щільне скріплення отворів (24, 26, 28, 30) здійснюють зварюванням, твердим паянням або обтисненням.

9. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-8, який відрізняється тим, що щільне скріплення отворів (24, 26, 28, 30) здійснюють перед скручуванням першого і другого суцільних листів (12, 14) матеріалу.

10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що навколо першої групи отворів (24) і другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу виконують увігнутості, витягнуті в напрямку до четвертої поверхні (22) другого суцільного листа (14) матеріалу.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що навколо третьої групи отворів (28) і четвертої групи отворів (30) в другому суцільному листі (14) матеріалу виконують увігнутості, витягнуті в напрямку до другої поверхні (18) першого суцільного листа (12) матеріалу.

12. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-11, який відрізняється тим, що краї (32, 34) першої поверхні (16) першого суцільного листа (12) матеріалу деформовані в напрямку до третьої поверхні (20) другого суцільного листа (14) матеріалу.

13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що краї (36, 38) третьої поверхні (20) другого суцільного листа (14) матеріалу деформовані в напрямку до першої поверхні (16) першого суцільного листа (12) матеріалу.

14. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-13, який відрізняється тим, що перший і другий суцільні листи (12, 14) матеріалу скручують навколо оправки.

15. Кільцевий теплообмінник (10), який включає перший суцільний лист (12) матеріалу і другий суцільний лист (14) матеріалу, при цьому перший суцільний лист (12) матеріалу скручено в спіраль, другий суцільний лист (14) матеріалу скручено в спіраль; перший суцільний лист (12) матеріалу має першу поверхню (16) і другу поверхню (18), другий суцільний лист (14) матеріалу має третю поверхню (20) і четверту поверхню (22), при цьому між першою поверхнею (16) першого суцільного листа (12) матеріалу і третьою поверхнею (20) другого суцільного листа (14) матеріалу розташований перший аксіальний канал (40), а між другою поверхнею (18) першого суцільного листа (12) матеріалу і четвертою поверхнею (22) другого суцільного листа (14) матеріалу розташований другий аксіальний канал (46), причому кінці першого аксіального каналу (40) щільно закріплені по краях (32, 34, 36, 38) першого і другого суцільних листів (12, 14) матеріалу, кінці другого аксіального каналу (46) - відкриті, крізь перший або другий суцільний лист (12, 14) матеріалу проходить принаймні один радіальний канал (42), щоб подавати перший газовий потік в перший аксіальний канал (40), радіально крізь перший або другий суцільний лист (12, 14) матеріалу проходить принаймні один радіальний канал (44), щоб виводити перший газовий потік з першого аксіального каналу (40), який відрізняється тим, що перший суцільний лист (12) матеріалу має першу групу отворів (24), причому сусідні отвори в першій групі отворів (24) розташовані вздовж першого суцільного листа (12) матеріалу, перший суцільний лист (12) матеріалу має другу групу отворів (26), причому сусідні отвори в другій групі отворів (26) розташовані вздовж першого суцільного листа (12) матеріалу, а перша і друга групи отворів (24, 26) рознесені поперек першого суцільного листа (12) матеріалу, другий суцільний лист (14) матеріалу має третю групу отворів (28), другий суцільний лист (14) має четверту групу отворів (30), причому сусідні отвори в третій групі отворів (28) розташовані вздовж другого суцільного листа (14) матеріалу, сусідні отвори в четвертій групі отворів (30) розташовані вздовж другого суцільного листа (14) матеріалу, а третя і четверта групи отворів (28, 30) рознесені поперек другого суцільного листа (14) матеріалу, отвори першої групи отворів (24) в першому суцільному листі (12) матеріалу вирівняні з отворами третьої групи отворів (28) в другому суцільному листі (14) матеріалу, щоб утворювати ряд каналів (42), а отвори другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу вирівняні з отворами четвертої групи отворів (30) в другому суцільному листі (14) матеріалу, щоб утворювати ряд каналів (44), при цьому краї (32, 34) першої поверхні (16) першого суцільного листа (12) матеріалу щільно прикріплені до країв (36, 38) третьої поверхні (20) другого суцільного листа (14) матеріалу, отвори першої групи отворів (24) в першому суцільному листі (12) матеріалу щільно скріплені з отворами третьої групи отворів (28) в другому суцільному листі (14) матеріалу, отвори другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу щільно скріплені з отворами четвертої групи отворів (30) в другому суцільному листі (14) матеріалу, так що друга поверхня (18) першого суцільного листа (12) матеріалу щільно прикріплена до четвертої поверхні (22) другого суцільного листа (14) матеріалу, принаймні один радіальний канал (42) для подавання першого газового потоку в перший аксіальний канал (40) і принаймні один радіальний канал (44) для виведення першого газового потоку з першого аксіального каналу (40) рознесені поперек першого і другого суцільних листів (12, 14) матеріалу.

16. Кільцевий теплообмінник за п. 15, який відрізняється тим, що включає принаймні один суцільний гофрований лист (64, 66) матеріалу і цей суцільний гофрований лист (64, 66) матеріалу скручено в спіраль.

17. Кільцевий теплообмінник за п. 16, який відрізняється тим, що між першою поверхнею (17) першого суцільного листа матеріалу (12) і третьою поверхнею (20) другого суцільного листа (14) матеріалу розміщений принаймні один суцільний гофрований лист (64) матеріалу.

18. Кільцевий теплообмінник за п. 16, який відрізняється тим, що між другою поверхнею (18) першого суцільного листа матеріалу (12) і четвертою поверхнею (20) другого суцільного листа (14) матеріалу розміщений принаймні один суцільний гофрований лист (66) матеріалу.

19. Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 16-18, який відрізняється тим, що має ряд радіальних каналів (42) для подавання першого газового потоку в перший канал (40).

20. Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 16-19, який відрізняється тим, що має ряд радіальних каналів (44) для виведення першого газового потоку з першого каналу (40).

21. Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 16-20, який відрізняється тим, що має ряд радіальних каналів (42), що проходять крізь другий аксіальний канал (46) для подавання першого газового потоку в простір між сусідніми витками спіралі.

22. Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 16-21, який відрізняється тим, що має ряд радіальних каналів (44), що проходять крізь другий аксіальний канал (46) для виведення першого газового потоку з простору між сусідніми витками спіралі.

23. Кільцевий теплообмінник за п. 16, який відрізняється тим, що перший суцільний гофрований лист (64) матеріалу розміщений між першою поверхнею (16) першого суцільного листа (12) матеріалу і третьою поверхнею (20) другого суцільного листа (14) матеріалу, а другий суцільний гофрований лист (66) матеріалу розміщений між другою поверхнею (18) першого суцільного листа (12) матеріалу і четвертою поверхнею (22) другого суцільного листа (14) матеріалу.

24. Кільцевий теплообмінник за п. 16, який відрізняється тим, що принаймні один суцільний лист (64) матеріалу має крайові зони (64А) і центральну зону (64В), при цьому відстань між гофрами в центральній зоні (64В) є меншою, ніж відстань між гофрами в крайових зонах (64А).

25. Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 15-24, який відрізняється тим, що має засіб (84) для утворення принаймні однієї камери (86, 88) навколо теплообмінника (10) і засіб (98) для створення підвищеного тиску у в принаймні одній з камер (86, 88), так що теплообмінник (10) зазнає стискання від тиску в цій принаймні одній камері (86, 88) для принаймні зменшення розтяжних зусиль в теплообміннику (10).

26. Кільцевий теплообмінник за п. 15, який відрізняється тим, що він розміщений у внутрішній частині камери (84) високого тиску, при цьому камера (84) високого тиску утворює принаймні одну з згаданих камер (86, 88).

27. Кільцевий теплообмінник за п. 25 або 26, який відрізняється тим, що засіб (98) для створення підвищеного тиску у принаймні одній з камер (86, 88) являє собою джерело газу під тиском.

28. Кільцевий теплообмінник за п. 27, який відрізняється тим, що засіб (98) для створення підвищеного тиску у принаймні одній з камер (86, 88) являє собою газ під тиском, що надходить з балону із стисненим газом.

29. Кільцевий теплообмінник за п. 27, який відрізняється тим, що засіб (98) для створення підвищеного тиску у принаймні одній з камер (86, 88) являє собою газотурбінний двигун.

30. Кільцевий теплообмінник за п. 29, який відрізняється тим, що засіб (98) для створення підвищеного тиску у принаймні одній з камер (86, 88) являє собою компресор газотурбінного двигуна.

31. Кільцевий теплообмінник за п. 26, який відрізняється тим, що камера (84) високого тиску є циліндричною.

32. Кільцевий теплообмінник за п. 25 або 26, який відрізняється тим, що засіб для створення підвищеного тиску у внутрішній частині згаданої принаймні однієї з камер (86, 88) включає пружний засіб в принаймні одній з камер.

33. Кільцевий теплообмінник за п. 32, який відрізняється тим, що пружний засіб являє собою гуму.

34. Кільцевий теплообмінник за п. 32, який відрізняється тим, що пружний засіб являє собою ряд пружин.

Текст

1 Спосіб виготовлення кільцевого теплообмінника (10), який включає формування першого суцільного листа (12) матеріалу з першою поверхнею (16) і другою поверхнею (18), формування другого суцільного листа матеріалу (14) з третьою поверхнею (20) і четвертою поверхнею (22), скручування першого (12) і другого (14) суцільних листів разом у спіраль з утворенням між першою поверхнею суцільного листа матеріалу і третьою поверхнею другого суцільного листа матеріалу першого аксіального каналу і між другою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і четвертою поверхнею другого суцільного листа матеріалу другого аксіального каналу, щільне скріплення країв (32, 34) першої поверхні (16) першого суцільного листа матеріалу (19) з краями (36, 38) третьої поверхні (20) другого суцільного листа (14) матеріалу, виконання в першому (12) і другому (14) суцільних листах матеріалу отворів, утворення принаймні одного радіального каналу (42), що проходить крізь отвори, для подавання газового потоку в перший аксіальний канал і утворення принаймні одного радіального каналу (44), що проходить крізь отвори, для виведення газового потоку з першого аксіального каналу, який відрізняється тим, що він включає виконання першої групи отворів (24) в першому суцільному листі (12) матеріалу, виконання другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу так, що сусідні отвори (24) в першій групі отворів (24) розташовані вздовж першого суцільного листа матеріалу (12), сусідні отвори (26) - в другій групі отворів (26) розташовані вздовж першого суцільного листа (12) матеріалу, а перша і друга групи отворів (24, 26) рознесені поперек першого суцільного листа (12) матеріалу, виконання третьої групи отворів (28) в другому суцільному листі (14) мате ріалу, виконання четвертої групи (ЗО) отворів в другому суцільному листі (14) матеріалу так, що сусідні отвори (28) в третій групі отворів (28) розташовані вздовж другого суцільного листа (14) матеріалу, сусідні отвори (ЗО) в четвертій групі отворів (ЗО) розташовані вздовж другого суцільного листа (14) матеріалу, а третя і четверта групи отворів (28, ЗО) рознесені поперек другого суцільного листа (14) матеріалу, при цьому виконання отворів здійснюють перед скручуванням суцільних листів (12, 14) матеріалу, скручування першого (12) і другого (14) суцільних листів матеріалу разом у спіраль таким чином, що отвори першої групи отворів (24) в першому суцільному листі матеріалу (12) вирівняні з отворами третьої групи отворів (28) в другому суцільному листі (14) матеріалу, а отвори другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу вирівняні з отворами четвертої групи отворів (ЗО) в другому суцільному листі (14) матеріалу, утворення радіальних каналів щільним скріпленням отворів першої групи отворів (24) в першому суцільному листі (12) матеріалу з отворами третьої групи отворів (28) в другому суцільному листі (14) матеріалу, і щільним скріпленням отворів другої групи отворів (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу з отворами четвертої групи отворів (ЗО) в другому суцільному листі (14) матеріалу, так що друга поверхня (18) першого суцільного листа (12) матеріалу щільно скріплена з четвертою поверхнею (22) другого суцільного листа (14) матеріалу 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що включає формування принаймні одного суцільного гофрованого листа (64, 66) матеріалу і скручування цього принаймні суцільного гофрованого листа (64, 66) матеріалу разом з першим і другим суцільними листами (12, 14) матеріалу 3 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що включає формування двох суцільних гофрованих листів (64, 66) матеріалу, розміщення одного з цих суцільних гофрованих листів (64) матеріалу між першим і другим суцільними листами (12, 14) матеріалу і скручування згаданих суцільних гофрованих листів (64, 66) матеріалу разом з першим і другим суцільними листами (12, 14) матеріалу 4 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що щільне скріплення країв (32, 34, О о 00 ю 45480 36, 38) здійснюють зварюванням, твердим паянльний канал (46), причому КІНЦІ першого аксіальноням або обтисненням го каналу (40) щільно закріплені по краях (32, 34, 36, 38) першого і другого суцільних листів (12, 14) 5 Спосіб за п 4, який відрізняється тим, що ущіматеріалу, КІНЦІ другого аксіального каналу (46) льнення принаймні одного краю (32, 34, 36, 38) відкриті, крізь перший або другий суцільний лист здійснюють шляхом зварювання суцільним швом (12, 14) матеріалу проходить принаймні один радіпо спіральній траєкторії альний канал (42), щоб подавати перший газовий 6 Спосіб за п 4, який відрізняється тим, що ущіпотік в перший аксіальний канал (40), радіально льнення принаймні одного краю (32, 34, 36, 38) крізь перший або другий суцільний лист (12, 14) здійснюють шляхом зварювання суцільним швом матеріалу проходить принаймні один радіальний під час скручування разом першого і другого суканал (44), щоб виводити перший газовий потік з цільних листів (12, 14) матеріалу в спіраль першого аксіального каналу (40), який відрізня7 Спосіб за п 4, який відрізняється тим, що ущіється тим, що перший суцільний лист (12) матерільнення принаймні одного краю (32, 34, 36, 38) алу має першу групу отворів (24), причому сусідні здійснюють шляхом зварювання суцільним швом отвори в першій групі отворів (24) розташовані по спіральній траєкторії після того, як перший і вздовж першого суцільного листа (12) матеріалу, другий суцільні листи (12, 14) матеріалу скручено перший суцільний лист (12) матеріалу має другу разом у спіраль групу отворів (26), причому сусідні отвори в другій 8 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-7, який відрізгрупі отворів (26) розташовані вздовж першого няється тим, що щільне скріплення отворів (24, суцільного листа (12) матеріалу, а перша і друга 26, 28, ЗО) здійснюють зварюванням, твердим пагрупи отворів (24, 26) рознесені поперек першого янням або обтисненням суцільного листа (12) матеріалу, другий суцільний 9 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-8, який відрізлист (14) матеріалу має третю групу отворів (28), няється тим, що щільне скріплення отворів (24, другий суцільний лист (14) має четверту групу 26, 28, ЗО) здійснюють перед скручуванням першоотворів (ЗО), причому сусідні отвори в третій групі го і другого суцільних листів (12, 14) матеріалу отворів (28) розташовані вздовж другого суцільно10 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що го листа (14) матеріалу, сусідні отвори в четвертій навколо першої групи отворів (24) і другої групи групі отворів (ЗО) розташовані вздовж другого суотворів (26) в першому суцільному листі (12) мацільного листа (14) матеріалу, а третя і четверта теріалу виконують увігнутості, витягнуті в напрямку групи отворів (28, ЗО) рознесені поперек другого до четвертої поверхні (22) другого суцільного лиссуцільного листа (14) матеріалу, отвори першої та (14) матеріалу групи отворів (24) в першому суцільному листі (12) 11 Спосіб за п 10, який відрізняється тим, що матеріалу вирівняні з отворами третьої групи навколо третьої групи отворів (28) і четвертої груотворів (28) в другому суцільному листі (14) матепи отворів (ЗО) в другому суцільному листі (14) ріалу, щоб утворювати ряд каналів (42), а отвори матеріалу виконують увігнутості, витягнуті в надругої групи отворів (26) в першому суцільному прямку до другої поверхні (18) першого суцільного листі (12) матеріалу вирівняні з отворами четверлиста (12) матеріалу тої групи отворів (ЗО) в другому суцільному листі 12 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-11, який відрі(14) матеріалу, щоб утворювати ряд каналів (44), зняється тим, що краї (32, 34) першої поверхні при цьому краї (32, 34) першої поверхні (16) пер(16) першого суцільного листа (12) матеріалу дешого суцільного листа (12) матеріалу щільно приформовані в напрямку до третьої поверхні (20) кріплені до країв (36, 38) третьої поверхні (20) друдругого суцільного листа (14) матеріалу гого суцільного листа (14) матеріалу, отвори першої групи отворів (24) в першому суцільному 13 Спосіб за п 12, який відрізняється тим, що листі (12) матеріалу щільно скріплені з отворами краї (36, 38) третьої поверхні (20) другого суцільтретьої групи отворів (28) в другому суцільному ного листа (14) матеріалу деформовані в напрямку листі (14) матеріалу, отвори другої групи отворів до першої поверхні (16) першого суцільного листа (26) в першому суцільному листі (12) матеріалу (12) матеріалу щільно скріплені з отворами четвертої групи отво14 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-13, який відрірів (ЗО) в другому суцільному листі (14) матеріалу, зняється тим, що перший і другий суцільні листи так що друга поверхня (18) першого суцільного (12, 14) матеріалу скручують навколо оправки листа (12) матеріалу щільно прикріплена до чет15 Кільцевий теплообмінник (10), який включає вертої поверхні (22) другого суцільного листа (14) перший суцільний лист (12) матеріалу і другий матеріалу, принаймні один радіальний канал (42) суцільний лист (14) матеріалу, при цьому перший для подавання першого газового потоку в перший суцільний лист (12) матеріалу скручено в спіраль, аксіальний канал (40) і принаймні один радіальний другий суцільний лист (14) матеріалу скручено в канал (44) для виведення першого газового потоку спіраль, перший суцільний лист (12) матеріалу має з першого аксіального каналу (40) рознесені попепершу поверхню (16) і другу поверхню (18), другий рек першого і другого суцільних листів (12, 14) масуцільний лист (14) матеріалу має третю поверхню теріалу (20) і четверту поверхню (22), при цьому між першою поверхнею (16) першого суцільного листа (12) матеріалу і третьою поверхнею (20) другого суцільного листа (14) матеріалу розташований перший аксіальний канал (40), а між другою поверхнею (18) першого суцільного листа (12) матеріалу і четвертою поверхнею (22) другого суцільного листа (14) матеріалу розташований другий аксіа 16 Кільцевий теплообмінник за п 15, який відрізняється тим, що включає принаймні один суцільний гофрований лист (64, 66) матеріалу і цей суцільний гофрований лист (64, 66) матеріалу скручено в спіраль 17 Кільцевий теплообмінник за п 16, який відріз 45480 няється тим, що між першою поверхнею (17) першого суцільного листа матеріалу (12) і третьою поверхнею (20) другого суцільного листа (14) матеріалу розміщений принаймні один суцільний гофрований лист (64) матеріалу 18 Кільцевий теплообмінник за п 16, який відрізняється тим, що між другою поверхнею (18) першого суцільного листа матеріалу (12) і четвертою поверхнею (20) другого суцільного листа (14) матеріалу розміщений принаймні один суцільний гофрований лист (66) матеріалу 19 Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 16-18, який відрізняється тим, що має ряд радіальних каналів (42) для подавання першого газового потоку в перший канал (40) 20 Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 16-19, який відрізняється тим, що має ряд радіальних каналів (44) для виведення першого газового потоку з першого каналу (40) 21 Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 16-20, який відрізняється тим, що має ряд радіальних каналів (42), що проходять крізь другий аксіальний канал (46) для подавання першого газового потоку в простір між сусідніми витками спіралі 22 Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 16-21, який відрізняється тим, що має ряд радіальних каналів (44), що проходять крізь другий аксіальний канал (46) для виведення першого газового потоку з простору між сусідніми витками спіралі 23 Кільцевий теплообмінник за п 16, який відрізняється тим, що перший суцільний гофрований лист (64) матеріалу розміщений між першою поверхнею (16) першого суцільного листа (12) матеріалу і третьою поверхнею (20) другого суцільного листа (14) матеріалу, а другий суцільний гофрований лист (66) матеріалу розміщений між другою поверхнею (18) першого суцільного листа (12) матеріалу і четвертою поверхнею (22) другого суцільного листа (14) матеріалу 24 Кільцевий теплообмінник за п 16, який відрізняється тим, що принаймні один суцільний лист (64) матеріалу має крайові зони (64А) і центральну зону (64В), при цьому відстань між гофрами в центральній зоні (64В) є меншою, ніж відстань між гофрами в крайових зонах (64А) 25 Кільцевий теплообмінник за будь-яким з пунктів 15-24, який відрізняється тим, що має засіб (84) для утворення принаймні однієї камери (86, 88) навколо теплообмінника (10) і засіб (98) для створення підвищеного тиску у в принаймні одній з камер (86, 88), так що теплообмінник (10) зазнає стискання від тиску в цій принаймні одній камері (86, 88) для принаймні зменшення розтяжних зусиль в теплообміннику (10) 26 Кільцевий теплообмінник за п 15, який відрізняється тим, що він розміщений у внутрішній частині камери (84) високого тиску, при цьому камера (84) високого тиску утворює принаймні одну з згаданих камер (86, 88) 27 Кільцевий теплообмінник за п 25 або 26, який відрізняється тим, що засіб (98) для створення підвищеного тиску у принаймні одній з камер (86, 88) являє собою джерело газу під тиском 28 Кільцевий теплообмінник за п 27, який відрізняється тим, що засіб (98) для створення підвищеного тиску у принаймні одній з камер (86, 88) являє собою газ під тиском, що надходить з балону із стисненим газом 29 Кільцевий теплообмінник за п 27, який відрізняється тим, що засіб (98) для створення підвищеного тиску у принаймні одній з камер (86, 88) являє собою газотурбінний двигун 30 Кільцевий теплообмінник за п 29, який відрізняється тим, що засіб (98) для створення підвищеного тиску у принаймні одній з камер (86, 88) являє собою компресор газотурбінного двигуна 31 Кільцевий теплообмінник за п 26, який відрізняється тим, що камера (84) високого тиску є циліндричною 32 Кільцевий теплообмінник за п 25 або 26, який відрізняється тим, що засіб для створення підвищеного тиску у внутрішній частині згаданої принаймні однієї з камер (86, 88) включає пружний засіб в принаймні одній з камер 33 Кільцевий теплообмінник за п 32, який відрізняється тим, що пружний засіб являє собою гуму 34 Кільцевий теплообмінник за п 32, який відрізняється тим, що пружний засіб являє собою ряд пружин Даний винахід стосується теплообмінників, точніше пластинчасто-ребристих теплообмінників або пластинчастих теплообмінників з первинною поверхнею Пластинчасто-ребристі теплообмінники, як правило, включають ряд пластин з рядом ребер, розташованих між пластинами і прикріплених до кожної сусідньої пари пластин Ребра прикріплюють до пластин твердим паянням, зварюванням, дифузійним зв'язуванням, тощо Ребра утворюються гофруванням пластин В пластинчасторебристих теплообмінниках ребра утворюють канали для проходження газів, що беруть участь в теплообміні Пластинчасті теплообмінники з первинною по верхнею, як правило, включають ряд пластин з рядом розпірних елементів, розташованих між кожною сусідньою парою пластин для їх розділення В пластинчастих теплообмінниках з первинною поверхнею пластини утворюють канали для проходження газів, що беруть участь в теплообміні Пластинчасто-ребристий теплообмінник або пластинчастий теплообмінник з первинною поверхнею можна щільно розміщувати навколо двигуна, наприклад газотурбінного, якщо теплообмінник має спіральну форму Такі спіральні теплообмінники мають переваги, які полягають в їх більш дешевому виготовленні і в тому, що вони створюють менші теплові напруження та утворюють місце для лопаток турбіни, якщо теплообмінник розміщують 45480 навколо турбіни газотурбінного двигуна Однак попередні спроби виготовлення спірального теплообмінника не забезпечували простого і практичного способу підведення газів до теплообмінника та виведення їх з нього Зокрема, відомий спосіб виготовлення теплообмінника (патент Великобританії 1376466) який включає формування першого суцільного листа матеріалу з першою поверхнею і другою поверхнею, формування другого суцільного листа матеріалу з третьою поверхнею і четвертою поверхнею, скручування першого і другого суцільних листів разом у спіраль з утворенням між першою поверхнею суцільного листа матеріалу І третьою поверхнею другого суцільного листа матеріалу першого аксіального каналу і між другою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і четвертою поверхнею другого суцільного листа матеріалу другого аксіального каналу, щільне скріплення країв першої поверхні першого суцільного листа матеріалу з краями третьої поверхні другого суцільного листа матеріалу для виконання в першому і другому суцільних листах матеріалу отворів, утворення принаймні одного радіального каналу, що проходить крізь отвори, для подавання газового потоку в перший аксіальний канал і утворення принаймні одного радіального каналу, що проходить крізь отвори, для виведення газового потоку з першого аксіального каналу Виконання отворів у цьому способі здійснюють після скручування першого і другого суцільних листів разом у спіраль шляхом просвердлювання їх у радіальному напрямку Радіальний канал утворюють шляхом вставляння в просвердлені отвори трубки В ній виконують отвори, які виходять в перший аксіальний канал Краї отворів листів суцільного матеріалу, що утворюють другий аксіальний канал, щільно скріплюють з трубкою В трубці немає виходів в другий канал Виготовлений цим способом теплообмінник включає перший суцільний лист матеріалу і другий суцільний лист матеріалу І перший лист, і другий лист скручені в спіраль Перший лист матеріалу має першу і другу поверхні, а другий лист - третю і четверту поверхні Між першою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і третьою поверхнею другого суцільного листа матеріалу є перший аксіальний канал, а між другою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і четвертою поверхнею другого суцільного листа матеріалу є другий аксіальний канал КІНЦІ першого аксіального каналу ущільнені по краях першого і другого суцільних листів матеріалу КІНЦІ другого аксіального каналу відкриті Крізь перший або другий суцільний лист матеріалу проходить принаймні один радіальний канал для подавання першого газового потоку в перший аксіальний канал і принаймні один радіальний канал, який проходить радіально крізь першу або другу поверхню другого суцільного листа матеріалу, для виведення першого газового потоку з першого аксіального каналу В основу винаходу поставлена задача розробити простий спосіб виготовлення теплообмінника, в якому забезпечувався простий і практичний спосіб підведення газів до теплообмінника та виведення їх з нього 8 В способі виготовлення кільцевого теплообмінника, який включає формування першого суцільного листа матеріалу з першою поверхнею і другою поверхнею, формування другого суцільного листа матеріалу з третьою поверхнею і четвертою поверхнею, скручування першого і другого суцільних листів разом у спіраль з утворенням між першою поверхнею суцільного листа матеріалу і третьою поверхнею другого суцільного листа матеріалу першого аксіального каналу і між другою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і четвертою поверхнею другого суцільного листа матеріалу другого аксіального каналу, щільне скріплення країв першої поверхні першого суцільного листа матеріалу з краями третьої поверхні другого суцільного листа матеріалу, виконання в першому і другому суцільних листах матеріалу отворів, утворення принаймні одного радіального каналу, що проходить крізь отвори, для подавання газового потоку в перший аксіальний канал і утворення принаймні одного радіального каналу, що проходить крізь отвори, для виведення газового потоку з першого аксіального каналу, згідно з винаходом поставлена задача вирішена тим, що він включає виконання першої групи отворів в першому суцільному листі матеріалу, виконання другої групи отворів в першому суцільному листі матеріалу так, що сусідні отвори в першій групі отворів розташовані вздовж першого суцільного листа матеріалу, сусідні отвори в другій групі отворів розташовані вздовж першого суцільного листа матеріалу, а перша і друга групи отворів рознесені поперек першого суцільного листа матеріалу, виконання третьої групи отворів в другому суцільному листі матеріалу, виконання четвертої групи отворів в другому суцільному листі матеріалу так, що сусідні отвори в третій групі отворів розташовані вздовж другого суцільного листа матеріалу, сусідні отвори в четвертій групі отворів розташовані вздовж другого суцільного листа матеріалу, а третя і четверта групи отворів рознесені поперек другого суцільного листа матеріалу, при цьому виконання отворів здійснюють перед скручуванням суцільних листів матеріалу, скручування першого і другого суцільних листів матеріалу разом у спіраль таким чином, що отвори першої групи отворів в першому суцільному листі матеріалу вирівняні з отворами третьої групи отворів в другому суцільному листі матеріалу, а отвори другої групи отворів в першому суцільному листі матеріалу вирівняні з отворами четвертої групи отворів в другому суцільному листі матеріалу, утворення радіальних каналів щільним скріпленням отворів першої групи отворів в першому суцільному листі матеріалу з отворами третьої групи отворів в другому суцільному листі матеріалу, і щільним скріпленням отворів другої групи отворів в першому суцільному листі матеріалу з отворами четвертої групи отворів в другому суцільному листі матеріалу, так що друга поверхня першого суцільного листа матеріалу щільно скріплена з четвертою поверхнею другого суцільного 45480 листа матеріалу Спосіб може включати формування принаймні одного суцільного гофрованого листа матеріалу, скручування цього принаймні одного суцільного гофрованого листа матеріалу разом з першим і другим суцільними листами матеріалу Спосіб може включати формування двох суцільних гофрованих листів матеріалу, розміщення одного з них між першим і другим суцільними листами матеріалу і скручування згаданих гофрованих листів матеріалу разом з першим і другим суцільними листами матеріалу Щільне скріплення країв краще здійснювати твердим паянням, зварюванням або обтисненням Краще щільно скріплювати краї, зварюючи їх суцільним швом по спіральних траєкторіях Перевага віддається щільному скріпленню країв зварюванням В кільцевому теплообміннику, який включає перший суцільний лист матеріалу і другий суцільний лист матеріалу, при цьому перший суцільний лист матеріалу скручено в спіраль, другий суцільний лист матеріалу скручено в спіраль, перший суцільний лист матеріалу має першу поверхню і другу поверхню, другий суцільний лист матеріалу має третю поверхню і четверту поверхню, при цьому між першою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і третьою поверхнею другого суцільного листа матеріалу розташований перший аксіальний канал, а між другою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і четвертою поверхнею другого суцільного листа матеріалу розташований другий аксіальний канал, причому КІНЦІ першого аксіального каналу щільно закріплені по краях першого і другого суцільних листів) матеріалу, КІНЦІ другого аксіального каналу - відкриті, крізь перший або другий суцільний лист матеріалу проходить принаймні один радіальний канал, щоб постачати перший газовий потік в перший аксіальний канал, радіально крізь перший або другий суцільний лист матеріалу проходить принаймні один радіальний канал, щоб виводити перший газовий потік з першого аксіального каналу, поставлена задача згідно з винаходом вирішена тим, що перший суцільний лист матеріалу має першу групу отворів, причому сусідні отвори в першій групі отворів розташовані вздовж першого суцільного листа матеріалу, перший суцільний лист матеріалу має другу групу отворів, причому сусідні отвори в другій групі отворів розташовані вздовж першого суцільного листа матеріалу, а перша і друга групи отворів рознесені поперек першого суцільного листа матеріалу, другий суцільний лист матеріалу має третю групу отворів, другий суцільний лист матеріалу має четверту групу отворів, причому сусідні отвори в третій групі отворів розташовані вздовж другого суцільного листа матеріалу, сусідні отвори в четвертій групі отворів розташовані вздовж другого суцільного листа матеріалу, а третя і четверта групи отворів рознесені поперек другого суцільного листа матеріалу, отвори першої групи отворів у першому суцільному листі матеріалу вирівняні з отворами третьої групи отворів у другому суцільному листі матеріалу, щоб утворювати ряд каналів, а отвори другої групи отворів у першому суцільному листі матеріалу вирівняні з 10 отворами четвертої групи отворів у другому суцільному листі матеріалу, щоб утворювати ряд каналів, при цьому краї першої поверхні першого суцільного листа матеріалу щільно скріплені з краями третьої поверхні другого суцільного листа матеріалу, отвори першої групи отворів у першому суцільному листі матеріалу щільно скріплені з отворами третьої групи отворів у другому суцільному листі матеріалу, а отвори другої групи отворів у першому суцільному листі матеріалу щільно скріплені з отворами четвертої групи отворів у другому суцільному листі матеріалу, так що друга поверхня першого суцільного листа матеріалу щільно скріплена з четвертою поверхнею другого суцільного листа матеріалу, згаданий принаймні один радіальний канал, призначений для подавання першого газового потоку в перший аксіальний канал, і згаданий принаймні один радіальний канал, призначений для виведення першого газового потоку з першого аксіального каналу, рознесені поперек першого і другого суцільних листів матеріалу Теплообмінник може включати принаймні один суцільний гофрований лист матеріалу, скручений в спіраль Такий принаймні один суцільний гофрований лист матеріалу може бути розміщений між першою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і третьою поверхнею другого суцільного листа матеріалу Цей принаймні один суцільний гофрований лист матеріалу може бути розміщений між другою поверхнею першого суцільного листа матеріалу і четвертою поверхнею другого суцільного листа матеріалу Краще, якщо є ряд радіальних каналів для постачання першого газового потоку в перший канал Краще, якщо є ряд радіальних каналів, які проходять через другий аксіальний канал, для подавання першого газового потоку в простір між сусідніми витками спіралі Даний винахід далі буде детальніше описано у вигляді прикладу з посиланням на супроводжуючі креслення Фіг 1 - вигляд теплообмінника згідно з даним винаходом Фіг 2 - збільшений поздовжній переріз теплообмінника, зображеного на фіг 1 Фіг 3 - вигляд в поперечному розрізі по ЛІНІЯХ А-А на фіг 2 Фіг 4 - перспективний вигляд способу виготовлення теплообмінника, зображеного на фіг 2 і З Фіг 5 - збільшений поздовжній переріз іншого теплообмінника згідно з даним винаходом Фіг 6 - вигляд у поперечному розрізі по ЛІНІЯХ В-В на фіг 5 Фіг 7 - перспективний вигляд способу виготовлення теплообмінника, зображеного на фіг 4, 5 і 6 Фіг 8 - інший вигляд у поперечному розрізі по ЛІНІЯХ В-В на фіг 5 Фіг 9 - перспективний вигляд з частковим вирізом теплообмінника, зображеного на фіг 8 Фіг 10 - поперечний розріз іншого теплообмінника згідно з даним винаходом Фіг 11 - збільшений вигляд частини теплообмінника, зображеного на фіг 10 Фіг 12 - інший збільшений вигляд частини теплообмінника, зображеного на фіг 10 11 45480 12 Фіг 13 - ще один збільшений вигляд частини вого потоку радіальне в канал 40, а канали 44 теплообмінника, зображеного на фіг 10 утворюють другий колектор 50 для виведення першого газового потоку з каналу 40 Другий газоТеплообмінник 10, який може бути використавий потік надходить через канал 46 ний як проміжний охолодник газотурбінного двигуна, регенератор або рекуператор, показано на Краще, якщо канали 42 між сусідніми витками фіг 1, 2 і 3 Теплообмінник 10 - кільцевий і включає аксіального каналу 40 розташовані таким чином, перший суцільний лист 12 матеріалу і другий сущо їх осі лежать на ЛІНІЯХ, ЩО ВІДХОДЯТЬ ВІД ОСІ цільний лист 14 матеріалу Перший і другий листи теплообмінника 10 Подібним чином, канали 44 12 і 14 матеріалу скручені в спіраль між сусідніми витками аксіального каналу 40 розташовані таким чином, що їх осі лежать на ЛІНІЯХ, Перший суцільний лист 12 матеріалу має пещо радіально відходять від осі теплообмінника 10 ршу поверхню 16 і другу поверхню 18, і подібним Таким чином, існує декілька, наприклад шість, рачином другий суцільний лист 14 матеріалу має діальних колекторів 48 і декілька, наприклад шість, третю поверхню 20 і четверту поверхню 22 Перрадіальних колекторів 50 Ці радіальне вирівнені ший і другий суцільні листи 12 і 14 матеріалу розканали 42 і 44 більш чітко показані на фіг 9 ташовані так, що перша поверхня 16 першого суцільного листа 12 матеріалу повернена до третьої Перший суцільний лист 12 матеріалу має виповерхні 20 другого суцільного листа 14 матеріалу, ступи, спрямовані радіально всередину, щоб його а друга поверхня 18 першого суцільного листа 12 друга поверхня 18 розміщувалась на певній відматеріалу повернена до четвертої поверхні 22 стані від четвертої поверхні 22 другого суцільного другого суцільного листа 14 матеріалу листа 14 матеріалу Подібним чином, другий суцільний лист 14 матеріалу має виступи, спрямоваПерший суцільний лист 12 матеріалу має пені радіально всередину, щоб його третя поверхня ршу групу отворів 24, розташованих вздовж пер20 розміщувалась на певній відстані від першої шого суцільного листа 12 матеріалу, і другу групу поверхні 16 першого суцільного листа 12 матеріаотворів 26, розташованих вздовж першого суцільлу Також допустимо, щоб виступи були спрямованого листа 12 матеріалу Отвори 24 і 26 рознесені ні радіально назовні і від першого, і від другого поперек першого суцільного листа 12 матеріалу суцільних листів 12 і 14 матеріалу, або щоб вистуОтвори 24 розміщені на визначеній відстані від пи були спрямовані радіально всередину і радіпоздовжнього краю 32 першого суцільного листа ально назовні чи від першого суцільного листа 12 12 матеріалу, і отвори 26 також розміщені на виматеріалу, чи від другого суцільного листа 14 мазначеній відстані від поздовжнього краю 34 першотеріалу, щоб розмістити поверхні 16, 18 першого го суцільного листа 12 матеріалу суцільного листа 12 матеріалу на певній відстані Другий суцільний лист 14 матеріалу має третю від поверхонь 20, 22 другого суцільного листа 14 групу отворів 28, розташованих вздовж другого матеріалу Однак в деяких випадках можна обісуцільного листа 14 матеріалу, і четверту групу йтися і без виступів отворів ЗО, розташованих вздовж другого суцільного листа 14 матеріалу Отвори 28 і ЗО рознесені поперек другого суцільного листа 14 матеріалу Отвори 28 розміщені на визначеній відстані від поздовжнього краю 36 другого суцільного листа 14 матеріалу, і отвори ЗО також розміщені на визначеній відстані від поздовжнього краю 38 другого суцільного листа 14 матеріалу Поздовжні краї 32 і 34 першого суцільного листа 12 матеріалу щільно прикріплені до поздовжніх країв 36 і 38 другого суцільного листа 14 матеріалу шляхом твердого паяння, зварювання, склеювання, обтиснення, тощо, двома суцільними спіральними ущільненнями Це щільне скріплення країв 32 і 34 першого суцільного листа 12 матеріалу з краями 36 і 38 другого суцільного листа 14 матеріалу визначає один аксіальний канал 40 між першою поверхнею 16 першого суцільного листа 12 матеріалу і третьою поверхнею 20 другого суцільного листа 14 матеріалу Цей канал 40 звичайно має форму спіралі Краї отворів 24 щільно скріплені з краями отворів 28, а краї отворів 26 щільно скріплені з краями отворів ЗО таким чином, що утворюють канали 42 і 44, щоб зв'язувати сусідні витки аксіального каналу 40 Описане вище щільне скріплення країв отворів також визначає один аксіальний канал 46 між другою поверхнею 18 першого суцільного листа 12 матеріалу і четвертою поверхнею 22 другого суцільного листа 14 матеріалу Канал 46 теж має форму спіралі Канали 42 утворюють перший колектор 48 для подавання першого газо Біля внутрішньої та зовнішньої поверхонь теплообмінника 10 вздовж периферії проходять роздільні стінки 52 і 54 ЗОВНІШНІЙ кінець стінки 52 щільно прикріплений до внутрішньої поверхні листа 14 матеріалу кільцевого теплообмінника 10 в МІСЦІ між двома групами отворів, розташованих біля країв листів матеріалу Подібним чином, внутрішній кінець стінки 54 прикріплений до зовнішньої поверхні листа 12 матеріалу кільцевого теплообмінника 10 в МІСЦІ між двома групами отворів, розташованих біля країв листів матеріалу Інші КІНЦІ стінок 52 і 54 щільно прикріплені до внутрішнього корпусу 56 і зовнішнього корпусу 58, ВІДПОВІДНО СТІНКИ 52 і 54 розділяють перший газовий потік в МІСЦІ його входу в кільцевий теплообмінник Юта в МІСЦІ його виходу з нього В конкретній показаній конструкції відносно гарячий другий газовий потік надходить в праву частину кільцевого теплообмінника 10 Гарячий другий газовий потік в цьому прикладі являє собою гарячі відпрацьовані гази від газотурбінного двигуна Відносно ХОЛОДНИЙ перший газовий потік надходить в перший колектор 48 Холодний газ в цьому прикладі являє собою повітря, яке надходить з компресора, перед тим, як воно проходить в камеру (камери) згоряння газотурбінного двигуна Другий газовий потік проходить аксіальне через канал 46 протитечією відносно першого газового потоку, що проходить аксіальне через канал 40 Другий газовий потік нагріває перший газовий потік по мірі того, як вони проходять через канали 46 і 40, від 13 45480 14 повідно, кільцевого теплообмінника 10 Перший отворів знаходяться на одному рівні, в результаті газовий потік, виходячи з другого колектора 50, чого утворюються радіальні колектори 48 і 50 Пенагрівається в результаті теплообміну з другим рший і другий суцільні листи 12 і 14 матеріалу в газовим потоком, і перший газовий потік потім кращому варіанті скручують навколо трубчастої надходить в камеру (камери) згоряння газотурбінабо трубчастої з уступами оправки ного двигуна Краї 32 і 34 першої поверхні 16 першого суцільного листа 12 матеріалу щільно скріплюють з Як варіант, можна подавати відносно холодкраями 36 і 38 третьої поверхні 20 другого суцільний другий газовий потік в праву частину кільцевоного листа 14 матеріалу Таке скріплення здійсго теплообмінника 10 Відносно гарячий перший нюють, зварюючи суцільним швом по двох спірагазовий потік надходить в перший колектор 48 лях 60 під час скручування разом першого і Другий газовий потік проходить аксіальне через другого суцільних листів 12 і 14 матеріалу Як ваканал 46 протитечією відносно першого газового ріант, краї можна заварити разом після того, як потоку, який проходить аксіальне через канал 40 суцільні листи матеріалу скручено разом Як ще Перший газовий потік нагріває другий газовий поодин варіант, між краями 32 і 34 першої поверхні тік під час їх проходження через канали 40 і 46, 16 і краями 36 і 38 трутьої поверхні 20 можна розВІДПОВІДНО, кільцевого теплообмінника 10 Другий містити спіралі з ущільнювального матеріалу і газовий потік, виходячи з каналів 46, нагрівається приварити краї до цих ущільнювальних стрічок в результаті теплообміну з першим газовим потоком, і другий газовий потік після цього надходить в Коли перший і другий суцільні листи 12 і 14 камеру (камери) згоряння газотурбінного двигуна повністю скручені в теплообмінник 10, поздовжні КІНЦІ щільно скріплюють, наприклад зварюючи поЯк варіант, газові потоки можна спрямувати в перек або аксіальне, щоб запобігти виходу гарячопротилежних напрямках, не виходячи при цьому за го газу або холодного повітря з каналів 46 і 40, межі об'єму даного винаходу ВІДПОВІДНО, і щоб з'єднати разом сусідні витки спіПерший і другий суцільні листи матеріалу явралі Додатково можна впровадити ІНШІ поперечні, ляють собою, у кращому варіанті, нержавіючу або аксіальні, зварні шви у придатних місцях, розсталь, хоча можна застосувати й ІНШІ придатні ташованих на певній відстані від КІНЦІВ, щоб з'єдметали, сплави, пластики або кераміку нати разом сусідні витки спіралі Теплообмінник 10 виготовляють, як показано на фіг 4, виготовляючи спочатку два суцільні листи Описаний вище винахід стосується пластин12 і 14 матеріалу, наприклад нержавіючої сталі частого теплообмінника з первинною поверхнею, Першу групу отворів 24 і другу групу отворів 26 але цей винахід можна з таким самим успіхом завиконують в першому суцільному листі 12 матерістосувати і для пластинчасто-ребристого теплоалу на певних відстанях від країв 32 і 34 першого обмінника 110, показаного на фіг 5 і 6 В цьому суцільного листа 12 матеріалу Подібним чином, випадку можна два суцільні гофровані листи 64 і третю групу отворів 28 і четверту групу отворів ЗО 66 матеріалу та перший і другий суцільні листи 12 і виконують в другому суцільному листі 14 матеріа14 матеріалу всі разом скрутити в спіраль Один із лу на певних відстанях від країв 36 і 38 другого суцільних гофрованих листів, 64, розміщують між суцільного листа 14 матеріалу першим і другим суцільними листами 12 і 14 матеріалу Другий суцільний гофрований лист 66, маОтвори 24, 26, 28 і ЗО краще пробивати в пертеріалу прилягає до іншого суцільного листа, 14, шому і другому суцільних листах 12 і 14 матеріалу, матеріалу Гофри суцільних гофрованих листів 64 і але можуть бути застосовані й ІНШІ прийнятні спо66 матеріалу розташовані поперек, або аксіальне, соби відносно листів 12 і 14 матеріалу Зони, розташовані безпосередньо навколо отворів 24, 26, 28 і ЗО, деформують в напрямку до четвертої 22 і другої 18 поверхонь, щоб утворювати угнутості для розміщення першого і другого суцільних листів 12 і 14 матеріалу на відстані один від одного Краї 32, 34, 36 і 38 першого і другого суцільних листів 12 і 14 також деформують в напрямку до третьої 20 і першої 16 поверхонь Щільно скріплюють разом краї отворів 24 і 28 і краї отворів 26 і ЗО, утворюючи взаємоз'єднані каналом 40 канали 42 і 44 Щільне скріплення отворів краще здійснювати зварюванням Також можна досягти ущільнення твердим паянням, склеюванням чи обтисненням або іншими придатними способами Краще щільно скріплювати краї отворів 24 і 28 разом до того, як перший і другий суцільні листи 12 і 14 будуть скручені разом у спіраль Перший і другий суцільні листи 12 і 14 матеріалу скручують разом у спіраль Перший і другий суцільні листи 12 і 14 матеріалу скручують разом достатньо туго, а поздовжня відстань між сусідніми отворами в кожній з чотирьох груп отворів 24, 26, 28 і ЗО є такою, що осі цих Теплообмінник 110 виготовляють, виготовляючи спочатку два суцільні листи 12 і 14 матеріалу, виконуючи чотири групи отворів 24, 26, 28 і ЗО в першому і другому суцільних листах 12 і 14 матеріалу Зони, які знаходяться безпосередньо навколо отворів 24, 26, 28 і ЗО, деформують і утворюють угнутості, краї 32, 34, 36 і 38 також деформують Краї отворів 24 і 28 та краї отворів 26 і ЗО щільно скріплюють разом Гофрований лист 64 розміщують між першим і другим суцільними листами 12 і 14 матеріалу, а четвертий суцільний гофрований лист 66 розміщують так, щоб він прилягав до першого суцільного листа 12 матеріалу, як показано на фіг 7 Перший і другий суцільні листи 12 і 14 матеріалу та третій і четвертий суцільні гофровані листи 64 і 66 скручують разом у спіраль, краще навколо трубчастої або трубчастої з уступами оправки Краї 32 і 34 першої поверхні 16 першого суцільного листа 12 матеріалу щільно прикріплюють до країв 36 і 38 третьої поверхні 20 другого суцільного листа 14 матеріалу, краще зварюванням, або під час скручування листів 12, 14 разом, або після 15 45480 16 того, як їх скручено разом Після цього поздовжні току повітря в канали 42 Повітря потім аксіальне КІНЦІ першого і другого суцільних листів 12 і 14 виходить із теплообмінника через другий сильфон матеріалу щільно скріплюють зварюванням, попе80 в трубу 82 для випуску повітря Другий сильфон речно відносно листів або аксіальне відносно теп80 також розташовано коаксіальне з віссю теплолообмінника обмінника, щоб виводити повітря із радіально внутрішньої частини теплообмінника всередині внутТеплообмінник 210 може являти собою також рішнього корпусу 56 частково пластинчасто-ребристий теплообмінник і частково пластинчастий теплообмінник з первинЯк показано на фіг 9, гофрований лист 64 маною поверхнею, як показано на фіг 8 і 9 В цьому теріалу має зони 64А на своїх поперечних краях, випадку можна один суцільний гофрований лист або аксіальних краях, де поздовжня відстань між 64 та перший і другий суцільні листи 12 і 1 4 всі гофрами є відносно великою, і має зону 64В в разом скрутити в спіраль Суцільний гофрований центрі, де відстань між гофрами є відносно малою лист 64 розміщують або між першим і другим суВідносно велика відстань між гофрами в зонах 64А цільними листами 12 і 14 матеріалу, або він приляпотрібна, щоб дозволити газу обтікати радіальні гає до одного з суцільних листів 12, 14 матеріалу канали 44 і 42 і розподілятися більш рівномірно по Гофри гофрованого листа 64 виконані поперечно, периферії теплообмінника Однак гофри можуть або аксіально, відносно листів 12, 14 матеріалу розміщуватись на рівномірних відстанях по всьому поперечному, або аксіальному, розміру теплообПри виготовленні теплообмінника 210 спочатмінника ку виготовляють два суцільні листи 12 і 14 матеріалу і виконують чотири групи отворів 24, 26, 28 і ЗО Введення газу в радіальні канали 42 і 44 і вив першому і другому суцільних листах 12 і 14 маведення газу з цих каналів може здійснюватись теріалу Зони, що знаходяться безпосередньо нарадіально всередину, радіально назовні або в вколо отворів 24, 26, 28 і ЗО деформують так, що комбінації На фіг 2 газ надходить радіально всевони утворюють угнутості, деформують також краї редину в канал 42 і виходить радіально всередину 32, 34, 36 і 38 Другий суцільний лист 14 матеріалу з каналу 44 На фіг 5 газ надходить радіально намає виступи, спрямовані радіальне всередину зовні в канал 42 і виходить радіально назовні з каналу 44 На фіг 9 газ надходить радіально назоКраї отворів 24 і 28 та краї отворів 26 і ЗО вні в канал 42 і виходить радіально всередину з щільно скріплюють разом каналу 44 Також можна подавати газ радіально Гофрований лист 64 матеріалу розміщують всередину в канал 42 і виводити газ радіально між першим і другим суцільними листами 12 і 14 назовні з каналу 44 матеріалу Перший і другий суцільні листи 12 і 14 матеріПеревага цього типу спірального теплообміналу і гофрований лист 64 матеріалу скручують ника в порівнянні з плоским теплообмінником поразом у спіраль, краще навколо трубчастої або лягає в тому, що теплові напруження в спіральнотрубчастої з уступами оправки му теплообміннику значно менші, приблизно в десять разів, тому що найбільш гарячий кінець Краї 32 і 34 першої поверхні 16 першого суціспірального теплообмінника може розширюватись льного листа 12 матеріалу щільно скріплюють з радіально без обмеження з боку більш холодного краями 36 і 38 третьої поверхні 20 другого суцількінця теплообмінника ного листа 14 матеріалу, у кращому варіанті зварюванням, або під час скручування листів матеріДо того ж виготовлення спірального теплообалу разом, або після того, як їх вже скручено мінника є відносно дешевим, тому що він складаПотім ПОЗДОВЖНІ КІНЦІ першого і другого суцільних ється з відносно невеликої КІЛЬКОСТІ деталей перлистів 12 і 14 матеріалу щільно скріплюють, звашої і другої суцільних стрічок матеріалу і, рюючи листи поперечно або аксіальне відносно можливо, однієї чи двох гофрованих стрічок, при теплообмінника цьому процес виготовлення є безперервним Відходи матеріалу дуже малі, і немає необхідності в Показаний на фіг 9 теплообмінник має трубу спаюванні гофрованих стрічок 68 для впуску повітря в теплообмінник, яка з'єднана з теплообмінником за допомогою першого сиВ спіральному теплообміннику діють газові льфона 70 Перший сильфон 70 розташовано коапротитечії, що добре для теплообміну, а в попексіальне з оссю теплообмінника для постачання речному напрямку теплообмінника існує невелиповітря в радіальне внутрішню частину теплообкий перепад тиску, що робить цей теплообмінник мінника всередині внутрішнього корпусу 56 Внутдуже економічним серед теплообмінників типу рішній корпус 56 у кращому варіанті являє собою "газ-газ" трубчастий шпиндель, який було застосовано для Такий теплообмінник можна пристосувати для виготовлення спірального теплообмінника Всеревикористання різних газів, підбираючи ВІДПОВІДНИЙ дині внутрішнього корпусу 56 розміщують запірну розмір гофр і виступів пластину 72, щоб запобігти проходженню повітря Один або більше спіральних теплообмінників аксіальне прямо через внутрішній корпус 56 Повіможна розмістити у вихлопній трубі газотурбінного тря змушують проходити радіальне назовні через двигуна, в залежності від розміру останнього і групу отворів 74 у внутрішньому корпусі 56 і радізв'язаної з ним вихлопної труби Якщо який-небудь альне назовні через канали 42 перед проходжентеплообмінник перестає працювати, його можна ням аксіальне через теплообмінник і радіальне замінити або від'єднати всередину через канали 44 і через іншу групу Інший теплообмінник, який можна використати отворів 78 у внутрішньому корпусі 56 У внутрішяк проміжний охолодник газотурбінного двигуна, ньому корпусі 56 є розширення 76 у формі розтрурегенератор або рекуператор, показано на фіг 10 і ба на отворах 74 для забезпечувана плавного по11 Теплообмінник 10 подібний до теплообмінника, 17 45480 18 зображеного на фіг 2 і 3, тим, що він включає перзазор 86, а всередині внутрішньої поверхні 94 тепший суцільний лист 12 матеріалу і другий суцільлообмінника 10 є циліндричний простір 88 Кільцений лист 14 матеріалу, скручені в спіраль Перший вий зазор 86 і циліндричний простір 88 у внутріі другий суцільні листи 12 і 14 матеріалу мають шній частині циліндричної камери 84 високого виступи 65, 67, спрямовані радіальне всередину, тиску з'єднуються через трубу 96 з джерелом 98 або радіальне назовні, щоб рознести на певну газу під високим тиском відстань сусідні витки першого і другого суцільних В процесі роботи газ під високим тиском полистів 12 і 14 матеріалу Між сусідніми витками дають з джерела 98 газу під високим тиском через першого і другого суцільних листів 12 і 14 матеріатрубу 96 в кільцевий зазор 86 і циліндричний прослу утворено ряд каналів для проходження газу тір 88 в циліндричній камері 84 високого тиску Газ під високим тиском в кільцевому зазорі 86 і цилінТеплообмінник 10 розміщено у внутрішній часдричному просторі 88 повністю оточує кільцевий тині циліндричної камери 84 високого тиску Між теплообмінник 10 і створює радіальне стискаюче зовнішньою поверхнею 90 кільцевого теплообміннавантаження на кільцевий теплообмінник 10 Це ника 10 і внутрішньою поверхнею 92 циліндричної радіальне стискаюче навантаження стискає гофкамери 84 високого тиску є кільцевий зазор 86, а ровані листи 64 і 66 матеріалу радіальне і ця осовсередині внутрішньої поверхні 94 теплообмінника бливість дає можливість виготовляти кільцевий 10 є циліндричний простір 88 Кільцевий зазор 86 і теплообмінник 10, не прикріплюючи гофровані циліндричний простір 88 у внутрішній частині цилілисти 64 і 66 матеріалу до першого і другого сундричної камери 84 високого тиску з'єднані через цільних листів 12 і 14 матеріалу Навантаження від трубу 96 з джерелом 98 газу під високим тиском дії тиску, що їх створює газ під високим тиском В процесі роботи газ під високим тиском повсередині кільцевого зазору 86 і циліндричного дають з джерела 98 газу під високим тиском через простору 88, діють на циліндричну камеру 84 витрубу 96 в кільцевий зазор 86 і в циліндричний сокого тиску, створюючи в ній розтягальні зусилля простір 88 в циліндричній камері 84 високого тиску Газ під високим тиском в кільцевому зазорі 86 і в циліндричному просторі 88 повністю оточує кільцевий теплообмінник 10 і створює на нього радіальне стискаюче навантаження Радіальне стискаюче навантаження стискає кільцевий теплообмінник 10 Навантаження від дії тиску, що їх створює газ під високим тиском всередині кільцевого зазору 86 і циліндричного простору 88, діють на циліндричну камеру 84 високого тиску, створюючи в ній розтягальні зусилля Перевага такої конструкції теплообмінника полягає в тому, що можна використовувати теплообмінник при більш високих тисках і більш високих температурах Інша перевага полягає в тому, що пошкодження кільцевого теплообмінника має безпечний характер Якщо кільцевий теплообмінник зазнає надмірного тиску або перегрівається, то він вигинається, а не розривається, як було раніше при використанні відомих теплообмінників, до того ж кільцевий теплообмінник залишається газонепроникним, якщо зазнає надмірного тиску Ще один теплообмінник 10, який можна використати як проміжний охолодник газотурбінного двигуна, регенератор або рекуператор, показано на фіг 10 і 12 Цей теплообмінник 10 схожий на теплообмінник, показаний на фіг 5 і 6, тим, що він розміщений у внутрішній частиш циліндричної камери 84 високого тиску Теплообмінник 10 включає перший суцільний лист 12 матеріалу і другий суцільний лист 14 матеріалу Між цими листами 12 і 14 також розміщують два суцільні гофровані листи 64 і 66 матеріалу Гофровані листи 64 і 66 матеріалу можна прикріпити до першого і другого суцільних листів 12 і 14 матеріалу твердим паянням, зварюванням або дифузійним зв'язуванням Як варіант, якому віддається перевага, гофровані листи 64 і 66 матеріалу не прикріплюють до першого і другого суцільних листів 12 і 14 Між ЗОВНІШНЬОЮ поверхнею 90 кільцевого теплообмінника 10 і внутрішньою поверхнею 92 циліндричної камери 84 високого тиску є кільцевий Перевага такого розміщення кільцевого теплообмінника полягає втому, що можна виготовляти кільцевий теплообмінник 10 без необхідності скріплювання паянням гофрованих листів 64 і 66 матеріалу з першим і другим суцільними листами 12 і 14 матеріалу Це дозволяє виготовляти теплообмінник швидше і з меншими витратами Інша перевага полягає в тому, що такий теплообмінник можна використовувати при більш високих тисках і більш високих температурах Ще одна перевага полягає в тому, що пошкодження кільцевого теплообмінника має безпечний характер Якщо кільцевий теплообмінник зазнає надмірного тиску або перегрівається, то він вигинається, а не розривається, як було раніше при використанні відомих теплообмінників, до того ж кільцевий теплообмінник залишається газонепроникним, якщо зазнає надмірного тиску Інший теплообмінник 10, який можна використати як проміжний охолодник газотурбінного двигуна, регенератор або рекуператор, показано на фіг 10 і 13 Теплообмінник 10 схожий з теплообмінником, зображеним на фіг 2, 8 і 9, тим, що він включає перший суцільний лист 12 матеріалу і другий суцільний лист 14 матеріалу, скручені в спіраль Другий суцільний лист 14 матеріалу має виступи 67, спрямовані радіальне всередину або радіально назовні, щоб бути розміщеним на певній відстані від сусіднього першого суцільного листа 12 матеріалу Гофрований лист 64 матеріалу разом з першим і другим суцільним листами 12 і 14 матеріалу визначають канали для проходження газу Перший і другий суцільні листи 12 і 14 мають поверхні, повернені одна до одної, та виступи 67, а гофрований лист 64 матеріалу знаходиться на певній відстані від першого і другого суцільних листів 12 114 матеріалу Гофрований лист 64 може бути прикріплений до першого і другого суцільних листів 12 і 14 матеріалу за допомогою пластин шляхом твердого паяння, зварювання або дифузійного зв'язування Як варіант, якому віддається перевага, гофрований 19 45480 20 лист 64 не прикріплюють до першого і другого суВ одному з можливих варіантів виконання (не цільних листів 12 і 14 матеріалу показаний) можна розмістити пружний матеріал в камерах навколо теплообмінника Наприклад, моМіж ЗОВНІШНЬОЮ поверхнею 90 кільцевого тепжна застосувати гуму або інший прийнятний мателообмінника 10 і внутрішньою поверхнею 92 циліріал всередині згаданих камер або застосувати ндричної камери 84 високого тиску є кільцевий пружини між камерою високого тиску і зовнішньою зазор 86, а всередині внутрішньої поверхні 94 тепповерхнею теплообмінника лообмінника 10 є циліндричний простір 88 Кільцевий зазор 86 і циліндричний простір 88 у внутріЯк ще один варіант можна застосувати пришній частині циліндричної камери 84 високого наймні один, а краще багато, окремих ободів натиску з'єднуються через трубу 96 з джерелом 98 вколо теплообмінника, щоб створювати стискаюче газу під високим тиском навантаження на теплообмінник Ці ободи можуть забезпечувати стискаюче навантаження на теплоДжерелом газу під високим тиском може бути обмінник при використанні гарячої посадки, болтобалон з газом під високим тиском, наприклад бавих з'єднань або застосуванні матеріалу з низьким лон з азотом під високим тиском, джерело стиснекоефіцієнтом теплового розширення для виготовного повітря, джерело рідини під тиском У випадку лення ободів, в результаті чого, коли теплообмінвикористання теплообмінника для газотурбінного ник нагрівають, він розширюється більше, ніж ободвигуна можливе застосування газотурбінного ди, так що на теплообмінник діє стискаюче двигуна як джерела газу під тиском, наприклад навантаження повітря, що нагнітається компресором, може надходити у внутрішню частину камери високого тисХоча даний винахід стосувався спіральних теку У випадку використання теплообмінника для плообмінників з плавною кривиною, які, як правигазотурбінного двигуна можна застосувати повітря, ло, в поперечному розрізі круглі, подібних переваг яке нагнітається компресором і повинне нагріватитакож можна досягти, накручуючи суцільні листи ся, як газ для створення тиску в середині камери матеріалу навколо оправок для утворення квадрависокого тиску Цього можна досягти (фіг 9) шлятних, прямокутних, п'ятикутних, шестикутних та хом з'єднання отворів 42 з кільцевою камерою 86, восьмикутних в поперечному розрізі теплообмінале без з'єднання з нею отворів 44 ників Фіг. З іг. 1 Фіг 2 Фіг 5 45480 54 Фіг 10 чг. 8 5S Фіг 11 •ій 23 45480 ФІГ. 12 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 24

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: F28D 9/00

Мітки: виготовлення, теплообмінник, цим, кільцевого, кільцевий, способом, спосіб, теплообмінника, виготовленний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-45480-sposib-vigotovlennya-kilcevogo-teploobminnika-i-kilcevijj-teploobminnik-vigotovlennijj-cim-sposobom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виготовлення кільцевого теплообмінника і кільцевий теплообмінник, виготовленний цим способом</a>

Подібні патенти