[go: up one dir, main page]

RU2748296C1 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2748296C1
RU2748296C1 RU2020127778A RU2020127778A RU2748296C1 RU 2748296 C1 RU2748296 C1 RU 2748296C1 RU 2020127778 A RU2020127778 A RU 2020127778A RU 2020127778 A RU2020127778 A RU 2020127778A RU 2748296 C1 RU2748296 C1 RU 2748296C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channels
heat
media
section
end sections
Prior art date
Application number
RU2020127778A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Витальевич Барон
Original Assignee
Александр Витальевич Барон
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Витальевич Барон filed Critical Александр Витальевич Барон
Priority to RU2020127778A priority Critical patent/RU2748296C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2748296C1 publication Critical patent/RU2748296C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/163Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
    • F28D7/1653Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having a square or rectangular shape
    • F28D7/1661Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having a square or rectangular shape with particular pattern of flow of the heat exchange media, e.g. change of flow direction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heat engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of heat engineering and can be used in the manufacture of heat exchangers. The heat exchanger, which was made using additive technologies (3D printing), has inlet and outlet headers with nozzles for supplying and removing heat exchanging media and a heat transfer unit consisting of the main section formed by longitudinally oriented channels having common partitions along their entire length located in staggered rows for each of the heat exchanging media and two end sections in which in parallel rows of channels, in each pair of channels arranged in series one after the other, the partitions between adjacent channels have the shape of a screw rotated to one side by 90 degrees. The length of the end sections can be increased by lengthening the formed channels, while in each successively located pair of these channels, the partitions between adjacent channels are in the form of a screw rotated in one direction by 90 degrees.
EFFECT: invention is aimed at simplifying the manufacture of the device, increasing reliability of its operation and reducing its weight.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области теплотехники, в частности, к рекуперативным теплообменным аппаратам.The invention relates to the field of heat engineering, in particular, to recuperative heat exchangers.

Известен теплообменный аппарат, содержащий подводящие и отводящие коллектора с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред и теплопередающий блок с каналами для теплообменивающихся сред, состоящий из основного и двух концевых участков. На основном участке теплопередающего блока продольно ориентированные каналы имеют общие стенки и расположены в шахматном порядке для каждой из теплообменивающихся сред (патент RU №2673305).Known heat exchanger containing inlet and outlet collectors with pipes for supplying and removing heat exchanging media and a heat transfer unit with channels for heat exchanging media, consisting of a main and two end sections. In the main section of the heat transfer unit, the longitudinally oriented channels have common walls and are staggered for each of the heat exchanging media (RU patent No. 2673305).

Основным недостатком известного устройства является наличие относительно протяженных (не менее 0,8 от ширины блока) концевых участков теплопередающего блока, в которых каналы расположены не в шахматном порядке, причем движение сред на части концевых участков осуществляется по не смежным каналам, а схема движение сред отличается от противотока, что ведет к снижению тепловой эффективности теплообменного аппарата.The main disadvantage of the known device is the presence of relatively long (not less than 0.8 of the width of the block) end sections of the heat-transfer unit, in which the channels are not staggered, and the movement of media on a part of the end sections is carried out along non-adjacent channels, and the pattern of movement of the media differs from counterflow, which leads to a decrease in the thermal efficiency of the heat exchanger.

Кроме того, для обеспечения на основном участке теплопередающего блока шахматного порядка расположения каналов двух сред необходимо изменять форму проходного сечения каналов с прямоугольной на концевых участках на ромбовидную или восьмигранную на основном участке, что усложняет изготовление теплопередающего блока.In addition, in order to ensure a staggered arrangement of the channels of the two media in the main section of the heat transfer unit, it is necessary to change the shape of the flow section of the channels from rectangular at the end sections to rhomboid or octahedral at the main section, which complicates the manufacture of the heat transfer unit.

Выполнение на концевых участках теплопередающего блока каналов одной из сред под углом к оси теплопередающего блока повышает сопротивление теплопередающего блока и осложняет механическую чистку каналов.Execution of channels of one of the media at the end sections of the heat transfer unit at an angle to the axis of the heat transfer unit increases the resistance of the heat transfer unit and complicates the mechanical cleaning of the channels.

Известен теплообменный аппарат, выбранный в качестве прототипа, содержащий подводящие и отводящие коллектора с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред и теплопередающий блок, состоящий из основного, сформированного продольно ориентированными, имеющими на всей своей длине общие перегородки каналами, расположенными в шахматном порядке для каждой из теплообменивающихся сред, и двух концевых участков (патент RU №2701971).Known heat exchanger, selected as a prototype, containing inlet and outlet collectors with pipes for supplying and removing heat exchanging media and a heat transfer unit consisting of a main one formed by longitudinally oriented channels having common partitions along its entire length, arranged in a staggered manner for each of the heat exchanging environments, and two end sections (patent RU No. 2701971).

В данном техническом решении на всем протяжении теплопередающего блока каналы прямолинейны, расположены в шахматном порядке без необходимости изменения их формы, движение сред осуществляется по смежным каналам с соблюдением противотока.In this technical solution, along the entire length of the heat transfer unit, the channels are rectilinear, staggered without the need to change their shape, the movement of the media is carried out along adjacent channels in compliance with counterflow.

Однако наличие выступающей над торцевыми поверхностями теплопередающего блока перегородки сложной формы, разделяющей ряды каналов разных теплообменивающихся сред на протоки, открывающиеся в подводящие и отводящие коллектора, усложняет изготовление аппарата, снижает надежность его работы и увеличивает его массу.However, the presence of a complex-shaped partition protruding above the end surfaces of the heat-transfer unit, dividing the rows of channels of different heat-exchanging media into ducts that open into the supply and discharge collectors, complicates the manufacture of the apparatus, reduces the reliability of its operation and increases its weight.

Задачей предлагаемого технического решения является упрощение изготовления аппарата, повышение надежности его работы и снижение его массы.The task of the proposed technical solution is to simplify the manufacture of the apparatus, increase the reliability of its operation and reduce its weight.

Поставленная задача решается тем, что в теплообменном аппарате, содержащем подводящие и отводящие коллектора с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред и теплопередающий блок, состоящий из основного участка, сформированного продольно ориентированными, имеющими на всей своей длине общие перегородки каналами, расположенными в шахматном порядке для каждой из теплообменивающихся сред, и двух концевых участков, на протяжении которых в параллельных рядах каналов в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов перегородки между смежными каналами имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, а образовавшиеся к торцам концевых участков параллельные каналы каждой из сред открываются в соответствующие коллектора подвода и отвода сред.The problem is solved by the fact that in a heat exchanger containing inlet and outlet collectors with nozzles for supplying and removing heat exchanging media and a heat transfer unit consisting of a main section formed by longitudinally oriented channels having common partitions along their entire length, arranged in a checkerboard pattern for each of heat-exchanging media, and two end sections, during which in parallel rows of channels in each of the sequentially located pair of channels, the partitions between adjacent channels have the shape of a screw rotated to one side by 90 degrees, and the parallel channels of each formed to the ends of the end sections from the media open into the corresponding media inlet and outlet manifolds.

Длина концевых участков может быть увеличена за счет удлинения образовавшихся каналов, причем в каждой последовательно друг за другом расположенной паре этих каналов перегородки между смежными каналами имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, а образовавшиеся к торцам концевых участков каналы каждой из сред открываются в соответствующие коллектора подвода и отвода сред.The length of the end sections can be increased by lengthening the formed channels, and in each successively located pair of these channels, the partitions between adjacent channels are in the form of a screw turned to one side by 90 degrees, and the channels of each of the media formed towards the ends of the end sections open into the corresponding manifolds for supplying and removing media.

Выполнение на протяжении концевых участков теплопередающего блока в параллельных рядах каналов в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов перегородок между смежными каналами в форме винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, позволяет сформировать к торцам его концевых участков, открывающихся в соответствующие коллектора подвода и отвода сред, параллельные ряды каналов каждой из сред. Таким образом, на торцах концевых участков, примыкающих к основному участку теплопередающего блока, число каналов равно числу каналов основного блока и каналы сред располагаются в шахматном порядке, а на противоположных торцах концевых участков, обращенных к подводящим и отводящим коллекторам, число каналов равно числу параллельных рядов каналов основного блока и каналы сред параллельны друг другу.Performing along the end sections of the heat transfer unit in parallel rows of channels in each sequentially located pair of channels of partitions between adjacent channels in the form of a screw, turned to one side by 90 degrees, makes it possible to form to the ends of its end sections that open into the corresponding supply manifolds and removal of media, parallel rows of channels of each of the media. Thus, at the ends of the end sections adjacent to the main section of the heat transfer unit, the number of channels is equal to the number of channels of the main unit and the channels of the media are staggered, and at the opposite ends of the end sections facing the inlet and outlet collectors, the number of channels is equal to the number of parallel rows channels of the main unit and channels of media are parallel to each other.

Увеличение длины концевых участков за счет удлинения образовавшихся параллельных каналов и выполнение в каждой последовательно друг за другом расположенной паре этих каналов перегородки между смежными каналами в форме повернутого в одну сторону на 90 градусов винта позволяет сформировать к торцам удлиненных концевых участков, открывающихся в соответствующие коллектора подвода и отвода сред, по одному каналу для каждой из сред. Таким образом, в случае, когда концевые участки имеют удлинение, на торцах концевых участков, примыкающих к основному участку теплопередающего блока, число каналов равно числу каналов основного блока и каналы сред располагаются в шахматном порядке, а на торцах удлиненных концевых участков, обращенных к подводящим и отводящим коллекторам, есть только два канала - по одному для каждой из сред.The increase in the length of the end sections due to the lengthening of the formed parallel channels and the implementation in each sequentially one after the other of a pair of these channels of a partition between adjacent channels in the form of a screw turned to one side by 90 degrees makes it possible to form elongated end sections to the ends opening into the corresponding supply manifolds and removal of media, one channel for each of the media. Thus, in the case when the end sections are elongated, at the ends of the end sections adjacent to the main section of the heat transfer unit, the number of channels is equal to the number of channels of the main unit and the media channels are staggered, and at the ends of the elongated end sections facing the supply and to the outlet headers, there are only two channels - one for each of the media.

Заявляемое техническое решение может быть реализовано, например, с использованием аддитивных технологий (3D печати).The claimed technical solution can be implemented, for example, using additive technologies (3D printing).

На рис. 1 представлен заявляемый теплообменный аппарат. Поз. 1 - основной участок теплопередающего блока, сформированный продольно ориентированными, имеющими на всей своей длине общие перегородки каналами, расположенными в шахматном порядке для каждой из теплообменивающихся сред. Поз. 2 и 3 - примыкающие к основному участку 1 симметричные концевые участки теплопередающего блока. Поз. 4 - перегородки между смежными каналами в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов в параллельных рядах каналов, имеющие форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов. Поз. 5 и 6 - патрубки подвода и отвода соответственно первой среды, поз. 7 и 8 - патрубки подвода и отвода соответственно второй среды, расположенные на симметричных коллекторах поз. 9 и 10. На рис. 1 показаны сечения: сечение А-А основного участка теплопередающего блока, сечение Б-Б концевого участка 3 теплопередающего блока в промежуточном положении перегородки 4, сечение В-В концевого участка 3 теплопередающего блока в месте поворота перегородки 4 на 90 градусов, сечение Г-Г коллектора 10.In fig. 1 shows the claimed heat exchanger. Pos. 1 - the main section of the heat transfer unit, formed by longitudinally oriented channels having common partitions along their entire length, arranged in a checkerboard pattern for each of the heat exchanging media. Pos. 2 and 3 - adjacent to the main section 1 symmetrical end sections of the heat transfer unit. Pos. 4 - partitions between adjacent channels in each successively located pair of channels in parallel rows of channels, in the form of a screw, turned to one side by 90 degrees. Pos. 5 and 6 - inlet and outlet pipes, respectively, of the first medium, pos. 7 and 8 - inlet and outlet pipes, respectively, of the second medium, located on symmetrical collectors, pos. 9 and 10. In fig. 1 shows the cross-sections: section A-A of the main section of the heat transfer unit, section B-B of the end section 3 of the heat transfer unit in the intermediate position of the partition 4, section B-B of the end section 3 of the heat transfer unit at the place where the partition 4 turns 90 degrees, section G-G collector 10.

На рис. 2 представлен заявляемый теплообменный аппарат, в котором длина концевых участков 2 и 3 увеличена. Поз. 1 - основной участок теплопередающего блока, сформированный продольно ориентированными имеющими на всей своей длине общие перегородки каналами, расположенными в шахматном порядке для каждой из теплообменивающихся сред. Поз. 2 и 3 - концевые участки теплопередающего блока, примыкающие к основному участку теплопередающего блока 1. Поз. 4 - перегородки между смежными каналами в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов в параллельных рядах каналов, имеющие форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов. Поз. 5 и 6 - патрубки подвода и отвода соответственно первой среды, поз. 7 и 8 - патрубки подвода и отвода соответственно второй среды, расположенные на коллекторах поз. 9 и 10. Поз. 11 и 12 - участки удлинения соответственно концевых участков 2 и 3 теплопередающего блока. Поз. 13 - перегородки между смежными каналами в каждой последовательно друг за другом расположенной паре параллельных каналов, имеющие форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, на удлиненных концевых участках 11 и 12. На рис. 2 показаны сечения: сечение А-А основного участка теплопередающего блока, сечение Б-Б концевого участка 3 теплопередающего блока в промежуточном положении перегородки 4, сечение В-В концевого участка 3 теплопередающего блока в месте поворота перегородки 4 на 90 градусов, сечение Г-Г коллектора 10, сечение Д-Д концевого участка 12 теплопередающего блока в промежуточном положении перегородки 13, сечение Е-Е концевого участка 12 теплопередающего блока в месте поворота перегородки 13 на 90 градусов.In fig. 2 shows the claimed heat exchanger, in which the length of the end sections 2 and 3 is increased. Pos. 1 - the main section of the heat transfer unit, formed by longitudinally oriented channels having common partitions along their entire length, arranged in a checkerboard pattern for each of the heat exchanging media. Pos. 2 and 3 - end sections of the heat transfer unit, adjacent to the main section of the heat transfer unit 1. Pos. 4 - partitions between adjacent channels in each successively located pair of channels in parallel rows of channels, in the form of a screw, turned to one side by 90 degrees. Pos. 5 and 6 - inlet and outlet pipes, respectively, of the first medium, pos. 7 and 8 - inlet and outlet pipes, respectively, of the second medium, located on the manifolds pos. 9 and 10. Pos. 11 and 12 - sections of elongation, respectively, of the end sections 2 and 3 of the heat transfer unit. Pos. 13 - partitions between adjacent channels in each successively located pair of parallel channels, in the form of a screw, turned in one direction by 90 degrees, on the elongated end sections 11 and 12. In fig. 2 shows the cross-sections: section A-A of the main section of the heat-transfer unit, section B-B of the end section 3 of the heat transfer unit in the intermediate position of the partition 4, section B-B of the end section 3 of the heat transfer unit at the place of rotation of the partition 4 by 90 degrees, section G-G collector 10, section D-D of the end section 12 of the heat transfer unit in the intermediate position of the baffle 13, section E-E of the end section 12 of the heat transfer unit at the point of rotation of the baffle 13 by 90 degrees.

На рис. 3 представлен разрез концевого участка поз. 2 (или поз. 3) на рис. 1 с примыкающим к нему коллектором поз. 10 (или поз. 9) на рис. 1. Поз. 14 - поперечное сечение канала первой среды на торце концевого участка 2 или 3, примыкающего к основному участку 1 теплопередающего блока. Поз. 15 - поперечное сечение канала второй среды на торце концевого участка 2 или 3, примыкающего к основному участку 1 теплопередающего блока. Поз. 4 - перегородка между смежными каналами 14 и 15 в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов в параллельных рядах каналов, имеющая форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов. Поз. 16 - поперечное сечение канала первой среды в промежуточном положении перегородки 4. Поз. 17 - поперечное сечение канала второй среды в промежуточном положении перегородки 4. Поз. 18 - поперечное сечение канала первой среды при повороте перегородки 4 на 90 градусов. Поз. 19 - поперечное сечение канала второй среды при повороте перегородки 4 на 90 градусов. Каналы 18 первой среды и каналы 19 второй среды образуют параллельные ряды каналов на торце концевого участка 2 или 3 теплопередающего блока, открывающиеся в коллектор 10 (или 9) с патрубками 6 и 7 (или 5 и 8) подвода и отвода сред.In fig. 3 shows a section of the end section of pos. 2 (or item 3) in fig. 1 with adjoining manifold pos. 10 (or item 9) in fig. 1. Pos. 14 is a cross-sectional view of the channel of the first medium at the end of the end section 2 or 3 adjacent to the main section 1 of the heat transfer unit. Pos. 15 is a cross-section of the channel of the second medium at the end of the end section 2 or 3, adjacent to the main section 1 of the heat transfer unit. Pos. 4 - a partition between adjacent channels 14 and 15 in each successively located pair of channels in parallel rows of channels, in the form of a screw rotated to one side by 90 degrees. Pos. 16 - cross-section of the channel of the first medium in the intermediate position of the partition 4. Pos. 17 - cross-section of the channel of the second medium in the intermediate position of the partition 4. Pos. 18 is a cross-section of the channel of the first medium when the partition 4 is rotated by 90 degrees. Pos. 19 is a cross-section of the channel of the second medium when the partition 4 is rotated by 90 degrees. Channels 18 of the first medium and channels 19 of the second medium form parallel rows of channels at the end of the end section 2 or 3 of the heat transfer unit, opening into a collector 10 (or 9) with pipes 6 and 7 (or 5 and 8) for supply and removal of media.

На рис. 4 представлен разрез удлиненного концевого участка поз. 11 (или поз. 12) на рис. 2 с примыкающим к нему коллектором поз. 10 (или поз. 9) на рис. 2. Поз. 18 - поперечное сечения канала первой среды в начале удлинения концевого участка. Поз. 19 - поперечное сечения канала второй среды в начале удлинения концевого участка. Поз. 13 - перегородка между парой смежных параллельных каналов 18 и 19 теплообменивающихся сред. Поз. 20 - поперечное сечение канала первой среды в промежуточном положении перегородки 13. Поз. 21 - поперечное сечение канала второй среды в промежуточном положении перегородки 13. Поз. 22 - поперечное сечение канала первой среды при повороте перегородки 13 на 90 градусов. Поз. 23- поперечное сечение канала второй среды при повороте перегородки 13 на 90 градусов. Канал 22 первой среды и канал 23 второй среды образуют на торце удлиненного концевого участка теплопередающего блока по одному каналу для каждой теплообменивающейся среды, открывающиеся в коллектор 10 (или 9) подвода и отвода сред.In fig. 4 shows a section of the elongated end section of pos. 11 (or item 12) in fig. 2 with adjoining manifold pos. 10 (or item 9) in fig. 2. Pos. 18 is a cross-sectional view of the channel of the first medium at the beginning of the extension of the end portion. Pos. 19 is a cross-sectional view of the second medium channel at the beginning of the end portion elongation. Pos. 13 - a partition between a pair of adjacent parallel channels 18 and 19 of heat exchanging media. Pos. 20 - cross-section of the channel of the first medium in the intermediate position of the partition 13. Pos. 21 - cross-section of the channel of the second medium in the intermediate position of the partition 13. Pos. 22 is a cross-section of the channel of the first medium when the partition 13 is rotated by 90 degrees. Pos. 23 - cross-section of the channel of the second medium when the partition 13 is rotated by 90 degrees. The channel 22 of the first medium and the channel 23 of the second medium form at the end of the elongated end portion of the heat transfer unit, one channel for each heat exchanging medium, opening into a manifold 10 (or 9) for supplying and removing media.

Заявляемый теплообменный аппарат работает следующим образом.The claimed heat exchanger operates as follows.

Первая среда подается в патрубок 5 коллектора 9 и попадает в концевой участок 2 (рис. 1), где каналы теплообменивающихся сред параллельны друг другу, или в участок удлинения 11 концевого участка 2 (рис. 2), где для каждой теплообменивающейся среды есть только один канал. В первом случае (рис. 1 сечение Г-Г) коллектор 9 имеет количество перегородок, соответствующее количеству параллельных каналов рабочих сред, открывающихся в этот коллектор. Во втором случае (рис. 2 сечение Г-Г) коллектор 9 имеет одну перегородку, отделяющую канал первой среды от канала второй среды.The first medium is fed into the branch pipe 5 of the collector 9 and enters the end section 2 (Fig. 1), where the channels of the heat-exchanging media are parallel to each other, or into the elongation section 11 of the end section 2 (Fig. 2), where for each heat-exchanging medium there is only one channel. In the first case (Fig. 1 section Г-Г), the collector 9 has a number of partitions corresponding to the number of parallel channels of working media that open into this collector. In the second case (Fig. 2 section D-D), the collector 9 has one partition separating the channel of the first medium from the channel of the second medium.

В первом случае, пройдя концевой участок 2, в котором перегородки 4 между смежными каналами в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов в параллельных рядах каналов имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, первая среда попадает в основной участок 1 теплопередающего блока, который сформирован продольно ориентированными имеющими на всей своей длине общие перегородки каналами, расположенными в шахматном порядке (сечение А-А) для каждой из теплообменивающихся сред.In the first case, passing the end section 2, in which the partitions 4 between adjacent channels in each successively located pair of channels in parallel rows of channels have the shape of a screw turned in one direction by 90 degrees, the first medium enters the main section 1 of the heat transfer unit , which is formed by longitudinally oriented channels having common partitions along its entire length, arranged in a checkerboard pattern (section A-A) for each of the heat exchanging media.

Во втором случае, пройдя участок удлинения 11, в котором перегородки 13 между каждой последовательно друг за другом расположенной парой каналов имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, первая среда попадает в концевой участок 2, где каналы теплообменивающихся сред параллельны друг другу (сечение В-В). Пройдя концевой участок 2, в котором перегородки 4 между смежными каналами в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов в параллельных рядах каналов имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, первая среда попадает в основной участок 1 теплопередающего блока, который сформирован продольно ориентированными имеющими на всей своей длине общие перегородки каналами, расположенными в шахматном порядке (сечение А-А) для каждой из теплообменивающихся сред.In the second case, having passed the section of elongation 11, in which the partitions 13 between each successively located pair of channels have the shape of a screw turned in one direction by 90 degrees, the first medium enters the end section 2, where the channels of heat exchanging media are parallel to each other ( section B-B). Having passed the end section 2, in which the partitions 4 between adjacent channels in each successively located pair of channels in parallel rows of channels have the shape of a screw turned to one side by 90 degrees, the first medium enters the main section 1 of the heat transfer unit, which is formed longitudinally oriented channels having common partitions along their entire length, arranged in a checkerboard pattern (section A-A) for each of the heat exchanging media.

Пройдя основной участок 1 теплопередающего блока, первая среда попадает в концевой участок 3, в котором перегородки 4 между смежными каналами в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов в параллельных рядах каналов имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, и в первом случае (рис. 1) выводится через торец концевого участка 3, где каналы теплообменивающихся сред параллельны друг другу, в коллектор 10 и патрубок 6 отвода первой среды или, во втором случае (рис. 2), сначала проходит удлиненный участок 12, в котором перегородки 13 между каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, после чего выводится через торец удлиненного концевого участка 12, где для каждой теплообменивающейся среды есть только один канал, в коллектор 10 и патрубок 6 отвода первой среды.Having passed the main section 1 of the heat transfer unit, the first medium enters the end section 3, in which the partitions 4 between adjacent channels in each successively located pair of channels in parallel rows of channels have the form of a screw turned in one direction by 90 degrees, and in the first case (Fig. 1) is withdrawn through the end face of the end section 3, where the channels of heat-exchanging media are parallel to each other, into the collector 10 and the branch pipe 6 of the first medium or, in the second case (Fig. 2), first passes the elongated section 12, in which the baffles 13 between each sequentially located pair of channels are in the form of a screw, turned to one side by 90 degrees, after which it is withdrawn through the end of the elongated end section 12, where for each heat-exchanging medium there is only one channel, into the collector 10 and the branch pipe 6 of the first Wednesday.

В первом случае (рис. 1 сечение Г-Г) коллектор 10 имеет количество перегородок, соответствующее количеству параллельных каналов рабочих сред, открывающихся в этот коллектор. Во втором случае (рис. 2 сечение Г-Г) коллектор 10 имеет одну перегородку, отделяющую канал первой среды от канала второй среды.In the first case (Fig. 1 section D-D), the collector 10 has a number of partitions corresponding to the number of parallel channels of working media that open into this collector. In the second case (Fig. 2 section D-D), the collector 10 has one partition separating the channel of the first medium from the channel of the second medium.

Вторая среда движется аналогично, но в противотоке первой среде. Вторая среда подается через патрубок 7 в коллектор 10, проходит концевой участок 3 в первом случае (рис. 1) или удлиненный участок 12 и концевой участок 3 во втором случае (рис. 2), и попадает в основной участок 1 из которого через концевой участок 2 в первом случае (рис. 1) или через концевой участок 2 и удлиненный участок 11 во втором случае (рис. 2) попадает в отводящий коллектор 9 и выводится через патрубок 8.The second medium moves in a similar way, but in countercurrent to the first medium. The second medium is fed through the nozzle 7 into the collector 10, passes the end section 3 in the first case (Fig. 1) or the elongated section 12 and the end section 3 in the second case (Fig. 2), and enters the main section 1 from which through the end section 2 in the first case (Fig. 1) or through the end section 2 and the elongated section 11 in the second case (Fig. 2) enters the outlet manifold 9 and is discharged through the branch pipe 8.

В первом случае (рис. 1 сечение Г-Г) коллектор 9 имеет количество перегородок, соответствующее количеству параллельных каналов рабочих сред, открывающихся в этот коллектор. Во втором случае (рис. 2 сечение Г-Г) коллектор 9 имеет одну перегородку, отделяющую канал первой среды от канала второй среды.In the first case (Fig. 1 section Г-Г), the collector 9 has a number of partitions corresponding to the number of parallel channels of working media that open into this collector. In the second case (Fig. 2 section D-D), the collector 9 has one partition separating the channel of the first medium from the channel of the second medium.

Использование предлагаемого технического решения позволяет упростить изготовление теплообменного аппарата, повысить надежность его работы и уменьшить его массу.The use of the proposed technical solution makes it possible to simplify the manufacture of the heat exchanger, increase the reliability of its operation and reduce its weight.

Применение заявляемого аппарата создает наиболее благоприятные условия для теплообмена сред с близкими теплофизическими характеристиками за счет идентичности каналов обеих сред, а также за счет обеспечения чистого противотока на всем протяжении каналов.The use of the proposed apparatus creates the most favorable conditions for heat exchange of media with similar thermophysical characteristics due to the identity of the channels of both media, as well as due to the provision of a clean counterflow throughout the channels.

Claims (2)

1. Теплообменный аппарат, содержащий подводящие и отводящие коллекторы с патрубками подвода и отвода теплообменивающихся сред и теплопередающий блок, состоящий из основного участка, сформированного продольно ориентированными, имеющими на всей своей длине общие перегородки, каналами, расположенными в шахматном порядке для каждой из теплообменивающихся сред, и двух концевых участков, отличающийся тем, что на протяжении концевых участков в параллельных рядах каналов, в каждой последовательно друг за другом расположенной паре каналов, перегородки между смежными каналами имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, а образовавшиеся к торцам концевых участков параллельные каналы каждой из сред открываются в соответствующие коллекторы подвода и отвода сред.1. A heat exchanger containing inlet and outlet headers with nozzles for inlet and outlet of heat-exchanging media and a heat-transfer unit consisting of a main section formed by longitudinally oriented channels having common partitions along their entire length, arranged in a checkerboard pattern for each of the heat-exchanging media, and two end sections, characterized in that along the end sections in parallel rows of channels, in each sequentially located pair of channels, the partitions between adjacent channels have the shape of a screw turned to one side by 90 degrees, and formed towards the ends of the end sections parallel channels of each of the media open into the corresponding media supply and discharge manifolds. 2. Теплообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что длина концевых участков увеличена за счет удлинения образовавшихся каналов, а в каждой последовательно друг за другом расположенной паре этих каналов перегородки между смежными каналами имеют форму винта, повернутого в одну сторону на 90 градусов, а образовавшиеся к торцам концевых участков каналы каждой из сред открываются в соответствующие коллекторы подвода и отвода сред.2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the length of the end sections is increased due to the lengthening of the formed channels, and in each successively located pair of these channels, the partitions between adjacent channels are in the form of a screw rotated to one side by 90 degrees, and the channels of each of the media formed to the ends of the end sections open into the corresponding headers for supplying and removing media.
RU2020127778A 2020-08-18 2020-08-18 Heat exchanger RU2748296C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127778A RU2748296C1 (en) 2020-08-18 2020-08-18 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127778A RU2748296C1 (en) 2020-08-18 2020-08-18 Heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748296C1 true RU2748296C1 (en) 2021-05-21

Family

ID=76034045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020127778A RU2748296C1 (en) 2020-08-18 2020-08-18 Heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748296C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113617041A (en) * 2021-07-21 2021-11-09 简庄春 Reboiler for alcohol processing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2055294C1 (en) * 1992-03-26 1996-02-27 Луганский Машиностроительный Институт Radiator
EP1444475B1 (en) * 2001-10-19 2007-07-11 Norsk Hydro ASA Monolithic system, method for mass and/or heat transfer and plant therefor
RU2535187C1 (en) * 2013-06-03 2014-12-10 Константин Владимирович Белев Plate heat exchanger with staggered arrangement of channels
RU2673305C1 (en) * 2017-10-05 2018-11-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" Counter flow heat exchanger
RU2687549C1 (en) * 2018-03-15 2019-05-14 Александр Витальевич Барон Heat exchanger
RU2701971C1 (en) * 2019-05-22 2019-10-02 Александр Витальевич Барон Heat exchanger

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2055294C1 (en) * 1992-03-26 1996-02-27 Луганский Машиностроительный Институт Radiator
EP1444475B1 (en) * 2001-10-19 2007-07-11 Norsk Hydro ASA Monolithic system, method for mass and/or heat transfer and plant therefor
RU2535187C1 (en) * 2013-06-03 2014-12-10 Константин Владимирович Белев Plate heat exchanger with staggered arrangement of channels
RU2673305C1 (en) * 2017-10-05 2018-11-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" Counter flow heat exchanger
RU2687549C1 (en) * 2018-03-15 2019-05-14 Александр Витальевич Барон Heat exchanger
RU2701971C1 (en) * 2019-05-22 2019-10-02 Александр Витальевич Барон Heat exchanger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113617041A (en) * 2021-07-21 2021-11-09 简庄春 Reboiler for alcohol processing
CN113617041B (en) * 2021-07-21 2022-11-29 邳州市鑫盛创业投资有限公司 Reboiler for alcohol processing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016201413B2 (en) Heating element undulation patterns
RU2748296C1 (en) Heat exchanger
CN109579573A (en) A kind of spiral lattice board shell-and-tube heat exchanger
JP2017516660A (en) Heat exchanger and heat exchanger manufacturing method
RU2701971C1 (en) Heat exchanger
JP2020094791A5 (en)
EA037011B1 (en) Heat exchange unit for devices with a heat pump, in particular evaporator for manufacturing and storing ice
JP6911295B2 (en) boiler
US4339249A (en) Heat exchanger for recovery of heat energy from dust-containing waste gases
KR20160044567A (en) Heat exchange element profile with enhanced cleanability features
CN105202948B (en) A kind of adverse current type helical baffles U-tube bundle heat exchanger
RU2731504C1 (en) Heat exchanger
CN110360858B (en) Heat exchanger plate bundle for phase change heat exchange
TWI757942B (en) gas to gas heat exchanger
RU201175U1 (en) Air cooling heat exchanger
RU2596685C2 (en) Heat exchange module
RU2726136C1 (en) Multi-pass cross-flow heat exchanger plate
JP4570187B2 (en) Exhaust gas heat exchanger
JP3852820B2 (en) Smoke removal equipment
CN204460855U (en) The evaporimeter that goes with each other all the time of environmental test chamber
CN219200121U (en) Novel H-shaped fin oval tube biomass energy system heat exchanger
CN215524298U (en) Pure countercurrent fixed tube-sheet heat exchanger
CN212320495U (en) Plate-type preheating device for non-purified brine
SU357446A1 (en) HEAT EXCHANGE EQUIPMENT
CN110595233B (en) Tube box coupling U-shaped heat exchange tube type multi-tube side heat exchanger