Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Теплообмінний апарат з кільцевими каналами, що містить корпус, міжтрубний простір з коаксіально розміщеними трубами, закріпленими в трубних решітках, в яких U-подібні внутрішні труби закріплені за допомогою ущільнювальних кілець і втулок, пересічні, роздавальні і збиральні колектори, горизонтальну осьову перегородку в колекторі внутрішніх труб, патрубків входу і виходу теплоносіїв, який відрізняється тим, що кільцеві канали мають розміри 3-8 мм, міжтрубний простір містить патрубок виходу теплоносія, розміщений біля трубної решітки пересічного колектора, дві повздовжні перегородки, що поділяють його на чотири рівних по об'єму частини, горизонтальна осьова перегородка не доходить до трубної решітки колектора кільцевих каналів, а половина вертикальної перегородки, перпендикулярної по осі до горизонтальної, не доходить до трубної решітки пересічного колектора, утворюючи вікно, колектор внутрішніх труб містить вертикальну перегородку, перпендикулярну до горизонтальної, і поділяє верхню половину колектора на дві рівних по об'єму камери, пересічний колектор містить вертикальну перегородку, перпендикулярну до осі апарата, що поділяє колектор на дві рівні по об'єму пересічні камери, колектор кільцевих каналів містить горизонтальну перегородку, що ділить колектор на дві рівні по об'єму камери, і вертикальну, перпендикулярну до горизонтальної, що ділить половину верхнього об'єму колектора на дві рівних камери з патрубком входу нагрівного середовища.

Текст

Теплообмінний апарат з кільцевими каналами, що містить корпус, міжтрубний простір з коаксіально розміщеними трубами, закріпленими в трубних решітках, в яких U-подібні внутрішні труби закріплені за допомогою ущільнювальних кілець і втулок, пересічні, роздавальні і збиральні колектори, горизонтальну осьову перегородку в колекторі внутрішніх тр уб, патр убків входу і ви ходу теплоносіїв, який відрізняється тим, що кільцеві канали мають розміри 3-8 мм, міжтрубний простір містить патрубок виходу теплоносія, розміщений біля тру 3 37130 городок, встановлених в міжтрубному просторі, перегородки в колекторі внутрішніх тр уб, що ділить колектор на дві камери рівного об'єму, з патрубків входу і ви ходу теплоносіїв. Недоліком теплообмінника є значна металомісткість із-за установки сегментних перегородок в міжтрубному просторі і перепускного трубопроводу рідини з міжтрубного простору в простір вн утрішніх труб, відсутність протитоку теплоносіїв, що зменшує ефективність теплопередачі. Теплообмінник одноходовий по середовищу, що нагрівається, неефективний для нагріву води в системах теплофікації та в системах гарячого водопостачання. В основу корисної моделі поставлена задача створення теплообмінного апарата, в якому за рахунок введення нових конструктивних елементів, характеру їх зв'язку та співвідношення їх розмірів забезпечується зниження матеріаломісткості та підвищення коефіцієнта теплопередачі. Для вирішення цієї задачі пропонується теплообмінний апарат з кільцевими каналами складений з корпусу, міжтрубного простору з коаксіально розмішеними трубами, закріпленими в трубних решітках, в яких U-подібні внутрішні труби закріплені за рахунок ущільнювальних кілець і втулок, пересічних, роздавальних і збиральних колекторів, горизонтальної осьової перегородки в колекторі внутрішніх тр уб, патрубків входу і виходу теплоносіїв. Новим в апараті є те, що кільцеві канали мають розміри 3-8мм, міжтрубний простір містить патрубок виходу теплоносія, розміщений біля трубної решітки пересічного колектору, дві повздовжні перегородки, що поділяють його на чотири рівних по об'єму частини, горизонтальна осьова перегородка не доходить до трубної решітки колектора кільцевих каналів, а половина вертикальної перегородки, перпендикулярної по осі до горизонтальної не доходить до трубної решітки пересічного колектора, утворюючи вікно. Колектор внутрішніх труб містить вертикальну перегородку перпендикулярну до горизонтальної і поділяє верхню половину колектора на дві рівних по об'єму камери. Пересічний колектор містить вертикальну перегородку перпендикулярну до осі апарата, що поділяє колектор на дві рівні по об'єму перетічні камери. Колектор кільцевих каналів містить горизонтальну перегородку, що ділить колектор на дві рівні по об'єму камери і вертикальну, перпендикулярну до горизонтальної, що ділить половину верхнього об'єму колектора на дві рівних камери з патрубком входу нагрівного середовища. Все це дає можливість забезпечити відносно високу продуктивність, економічність в роботі та спрощення операцій по ремонту. Відомі теплообмінні апарата рідина-рідина типу “труба в тр убі” з кільцевими каналами, але невідоме використання двох повздовжніх перегородок, що поділяють міжтрубний простір на чотири рівних по об'єму частини, при цьому горизонтальна осьова перегородка не доходить до трубної решітки колектора кільцевих каналів, а половина вертикальної перегородки перпендикулярної до горизонтальної не доходить до трубної решітки перетічного колектора, утворюючи вікно. 4 Новим є застосування двох взаємноперпендикулярних перегородок в міжтрубному просторі апарата з вікнами для проходу теплоносія, що підвищує теплоефективність за рахунок збільшення швидкості нагрівального середовища і організації протиточного руху теплоносіїв. Відоме застосування перегородок в колекторах труб в теплообмінних апаратах для організації багатоходового руху теплоносія. Але невідоме застосування взаємноперпендикулярних перегородок в колекторі кільцевих каналів, колекторі внутрішніх тр уб, вертикальної до осі апарата перегородки в перетічному колекторі для теплообмінних апаратів типу “труба в тр убі”. Ці перегородки не тільки забезпечують чотирьохходовий рух теплоносіїв, але і виконують і іншу функцію - забезпечення протитечійного руху нагрівного і нагрівального середовищ для підвищення теплоефективності апарату. Встановлення патрубка входу нагрівного середовища в колекторі кільцевих каналів і патрубка виходу нагрівального середовища із міжтрубного простору - рішення відоме, але в запропонованому теплообміннику патрубки використовуються для роздільного вводу-виводу теплоносіїв при забезпеченні паралельно-протитечійного їх руху при низькому гідравлічному опорі, тобто виконують іншу функцію. Таким чином, відомі ознаки в сполученні з новими дозволяють досягнути позитивного ефекту: підвищення економічності, компактності, зниження металоємності теплообмінного апарата та зменшення його довжини за рахунок організації чотирьохходового протитечійного руху нагрівного і нагрівального середовищ (збільшення швидкості руху теплоносіїв підвищує коефіцієнт теплопередачі, а протитечійний рух збільшує корисну різницю температур). Запропонований теплообмінний апарат ілюструється прикладом його виконання. На Фіг.1 приведена конструктивна схема теплообмінного апарата з кільцевими каналами. На Фіг.2 наведено переріз колектора кільцевих каналів нагрівного середовища. На Фіг.3 наведено переріз пересічної камери нагрівного середовища. На Фіг.4 наведено переріз колектора внутрішніх труб нагрівального середовища. На Фіг.5 і Фіг.6 наведено перерізи міжтрубного простору. Теплообмінний апарат складається з циліндричного корпусу 1, в якому знаходяться кільцеві канали 2, утворені коаксіально розміщеними Uподібними внутрішніми 3 і зовнішніми 4 трубами, закріпленими в решітках внутрішні х тр уб 5 і решітках зовнішніх труб 6 і 7. Колектор кільцевих каналів 8 містить горизонтальну перегородку 9, що ділить колектор на дві рівних по об'єму камери і вертикальну перегородку 10 перпендикулярну до горизонтальної, що ділить половину верхнього об'єму колектора на дві рівних по об'єму камери. Кільцеві канали вхідної камери 11 і вихідної 12 сполучаються з пересічним колектором 13, розділеним вертикальною перегородкою 14 на дві рівних по об'єму пересічних камери 15 і 5 37130 16. Внутрішні U-подібні труби кільцевих каналів сполучаються з колектором 17, що містить горизонтальну осьову перегородку 18, розміщену перпендикулярно до вертикальної перегородки 19, що розділяє половину об'єму верхнього колектора на вхідн у 20 і вихідну 21 камери нагрівального середовища. Міжтрубний простір апарата 22 поділений повздовжніми перегородками 23, 24 на чотири рівних по об'єму частини. Горизонтальна осьова перегородка 23 на доходить до трубної решітки 7, а половина вертикальної перегородки 24, перпендикулярної по осі до горизонтальної не доходить до трубної решітки 6 переточного колектора, утворюючи вікно. Апарат має патрубки входу 25 і виходу 26 нагрівного середовища і патрубків входу 27 і ви ходу 28 нагрівального середовища. Чотирьохходовий горизонтальний теплообмінний апарат працює наступним чином. Нагрівне середовище надходить в пучок кільцевих каналів 2 першого ходу через патрубок 25 і вхідн у камеру 11, де рухаючись до пересічної камери 16 нагрівається, робить в камері поворот і надходить в наступний пучок другого ходу кільцевих каналів, робить поворот в переточній камері 29 і рухається до пересічної камери 15 (третій хід), де робить поворот і по кільцевим каналам надходить у ви хідну камеру 12 (четвертий хід), звідки відводиться патрубком 26 з необхідною темпера 6 турою. Нагрівальне середовище розділяється на два потоки і рухається в протитоці до нагрівного середовища. Один потік підводиться в міжтрубний простір 22, а інший у вхідну камеру 20 патрубком 27 трубного простору. В міжтрубний простір нагрівальне середовище надходить патрубком 27, рухається до трубної решітки 7 (перший хід), огинає перегородку 23 і рухається до трубної реші тки 6 (другий хід), проходить через вікно перегородки 24 і рухається до трубної решітки 7 (третій хід), огинає перегородку 23 і рухається до трубної решітки 6 (четвертий хід) і виходить через патрубок 28, віддаючи своє тепло нагрівному середовищу. Через патрубок 27 і камеру 20 нагрівальне середовище другим потоком надходить в пучок внутрішніх тр уб кільцевих каналів, проходить по Uобразним трубам роблячи два ходи і надходить в переточну камеру 30, де робить поворот і знову проходить по U-образним трубам (третій і четвертий хід) і ви ходить через вихідну камеру 21 патрубком 28, віддаючи своє тепло нагрівному середовищу. Теплообмінний апарат, що пропонується, простий в технологічному процесі при виготовленні, має високу інтенсивність теплообміну, компактний, надійний в експлуатації, легко розбирається і складається в разі потреби очистки поверхні нагріву від відкладень. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 37130 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Heat exchange unit

Автори англійською

Burlaka Vsevolod Ivanovych, Priadko Mykola Oleksiovych, Porzhezinskyi Yurii Heorhiiovych

Назва патенту російською

Теплообменный агрегат

Автори російською

Бурлака Всеволод Иванович, Прядко Николай Алексеевич, Поржезинский Юрий Георгиевич

МПК / Мітки

МПК: F25B 39/00

Мітки: апарат, теплообмінний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-37130-teploobminnijj-aparat.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Теплообмінний апарат</a>

Подібні патенти