RU2041439C1 - Vertical ring heat exchanger - Google Patents

Abstract

FIELD: power mechanical engineering. SUBSTANCE: heat exchanger comprises assemblies 1 received in the ring space defined between cylindrical housing 2 and central shell. Each assembly is constructed as heat exchanging members 5 connected to collectors 6 for supplying heat carrier and collectors 7 for discharging heat carrier and enclosed by casing 4. Assemblies 1 and members 5 are bent with respect to the vertical axis of the heat exchanger so that convex part of one of the assemblies abuts against the concave part of adjacent assembly. The side walls of the casings are provided with ports 8 which can be shifted in vertical direction. Distant plates, wherein heat exchanging members are received, are interposed between the bottom edges of the opposite ports. EFFECT: expanded functional capabilities. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменникам и может быть использовано в энергетическом машиностроении. The invention relates to heat exchangers and can be used in power engineering.

В теплообменнике [1] теплообменная поверхность выполнена из теплообменных элементов, объединенных в модули, соединенные с коллекторами подвода и отвода нагреваемого теплоносителя. Теплообменные элементы и коллекторы расположены внутри корпуса теплообменника. In the heat exchanger [1], the heat exchange surface is made of heat exchange elements combined into modules connected to the collectors for supplying and discharging the heated coolant. Heat exchanger elements and collectors are located inside the heat exchanger housing.

В теплообменнике [2] теплообменная поверхность выполнена из теплообменных элементов, соединенных с трубными досками, которые в свою очередь соединены с трубопроводами подвода и отвода нагреваемого теплоносителя. In the heat exchanger [2], the heat exchange surface is made of heat exchange elements connected to tube sheets, which in turn are connected to the pipelines for supplying and discharging the heated coolant.

Недостатком конструкции теплообменников, описанных в вышеприведенных патентах, является невозможность без частичной разборки теплообменника (например, демонтажа крышки) глушения по нагреваемому теплоносителю вышедшей из строя части теплообменной поверхности. A disadvantage of the design of the heat exchangers described in the above patents is the impossibility of partially disassembling the heat exchanger (for example, dismantling the lid) of silencing the heated part of the heat exchanger surface through the heated coolant.

В кольцевом теплообменнике [3] являющимся прототипом, теплообменная поверхность выполнена из теплообменных кассет, состоящих из прямых труб объединенных в коллекторы, соединенные с трубопроводами подвода и отвода нагреваемого теплоносителя. Теплообменные кассеты расположены в зазоре между корпусом теплообменника и центральной обечайкой и контактируют друг с другом, а трубопроводы подвода и отвода нагреваемого теплоносителя соединены со сборными коллекторами, расположенными за корпусом теплообменника над крышкой. In the ring heat exchanger [3] which is a prototype, the heat exchange surface is made of heat exchange cassettes, consisting of straight pipes combined into collectors connected to the pipelines for supplying and discharging the heated coolant. The heat exchanger cassettes are located in the gap between the heat exchanger body and the central shell and are in contact with each other, and the inlet and outlet pipelines of the heated coolant are connected to prefabricated collectors located behind the heat exchanger body above the cover.

Преимуществом конструкции теплообменника, описанной в прототипе, является возможность глушения вышедшей из строя кассеты теплообменной поверхности по нагреваемому теплоносителю без его демонтажа, глушение вышедшей из строя кассеты производится в сборных коллекторах, расположенных над крышкой теплообменника, путем глушения соответствующих трубопроводов нагреваемого теплоносителя. The advantage of the design of the heat exchanger described in the prototype is the possibility of killing a failed cassette of a heat exchange surface on a heated coolant without dismantling it, muffling a failed cassette is carried out in prefabricated collectors located above the lid of the heat exchanger, by killing the corresponding pipelines of the heated coolant.

К недостаткам конструкции теплообменника, описанной в прототипе, следует отнести недостаточную надежность и эффективность работы теплообменной поверхности, которая обусловлена выполнением теплообменной поверхности из прямых труб, что снижает их компенсационную способность. Недостаточная эффективность работы обусловлена продольным характером обтекания теплообменных элементов греющим теплоносителем, движущимся в межтрубном пространстве. The disadvantages of the design of the heat exchanger described in the prototype include the lack of reliability and efficiency of the heat exchange surface, which is due to the execution of the heat exchange surface from straight pipes, which reduces their compensating ability. The lack of operational efficiency is due to the longitudinal nature of the flow around the heat-exchanging elements with a heating medium moving in the annulus.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы теплообменника. The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the heat exchanger.

На фиг. 1 схематично изображен теплообменник, вид в плане; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1 с изображением теплообменных элементов и кассет; на фиг. 3 выполнение окон с вертикальным смещением относительно окон смежных кассет и установка дистанционирующих плит. In FIG. 1 schematically shows a heat exchanger, a plan view; figure 2 is a view along arrow A in figure 1 with the image of the heat exchange elements and cassettes; in FIG. 3 execution of windows with vertical displacement relative to windows of adjacent cartridges and installation of spacing plates.

Теплообменник состоит из кассет 1, установленных в кольцевом зазоре между цилиндрическим корпусом 2 и центральной обечайкой 3. Каждая кассета выполнена из заключенных в кожух 4 теплообменных элементов 5, подключенных к коллекторам 6 подвода и коллекторам 7 отвода теплоносителя. При этом кассеты 1 и расположенные в них теплообменные элементы 5 изогнуты относительно вертикальной оси теплообменника так, что выпуклый участок одной кассеты примыкает к вогнутому участку смежной кассеты, а на боковой поверхности кожухов выполнены окна 8. Кроме того, (см. фиг.3) окна 8 могут быть смещены в вертикальном направлении, а между нижними кромками противоположных окон установлены дистанционирующие плиты 9, в которых установлены теплообменные элементы 5. The heat exchanger consists of cassettes 1 installed in the annular gap between the cylindrical body 2 and the central shell 3. Each cassette is made of heat exchanger elements 5 enclosed in a casing 4, connected to the supply manifolds 6 and the heat transfer manifolds 7. In this case, the cassettes 1 and the heat exchange elements 5 located in them are bent relative to the vertical axis of the heat exchanger so that the convex section of one cartridge adjoins the concave section of the adjacent cartridge, and the windows are made on the side surface of the casings 8. In addition, (see FIG. 3) windows 8 can be displaced in the vertical direction, and distance plates 9 are installed between the lower edges of the opposite windows, in which the heat exchange elements 5 are installed.

Теплообменник работает следующим образом. The heat exchanger operates as follows.

Нагреваемый теплоноситель из коллекторов 6 подвода теплоносителя поступает в теплообменные элементы 5, пройдя через которые нагревается и через коллекторы 7 отвода теплоносителя отводится из теплообменника. Греющий теплоноситель поступает сверху в теплообменные кассеты 1, проходит через них, охлаждается и отводится из теплообменника. При движении сверху вниз греющий теплоноситель проходит последовательно через одну или несколько кассет через окна 8, обеспечивая обтекание теплообменных элементов под углом к потоку греющего теплоносителя. The heated coolant from the collectors 6 of the coolant inlet enters the heat exchange elements 5, passing through which it is heated and through the collectors 7 of the coolant is removed from the heat exchanger. The heating fluid enters the heat exchanger cassettes 1 from above, passes through them, is cooled and discharged from the heat exchanger. When moving from top to bottom, the heating fluid passes sequentially through one or more cassettes through the windows 8, providing a flow around the heat exchange elements at an angle to the flow of the heating fluid.

Данная конструкция вертикального кольцевого теплообменника позволяет повысить эффективность и надежность его работы за счет интенсификации теплообмена и обеспечения самокомпенсации теплообменных элементов. This design of a vertical ring heat exchanger allows to increase the efficiency and reliability of its operation due to the intensification of heat transfer and ensuring self-compensation of heat exchange elements.

Claims (2)

1. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий цилиндрический корпус, концентрично размещенную центральную обечайку и расположенные между ними в контакте между собой кассеты, каждая из которых выполнена в виде заключенных в кожух теплообменных элементов, подключенных к коллекторам подвода и отвода теплоносителей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности в работе, кассеты и расположенные в них элементы изогнуты относительно вертикальной оси теплообменника, причем выпуклый участок одной кассеты примыкает к вогнутому участку смежной кассеты, а в боковых стенках кожухов выполнены окна. 1. VERTICAL RING HEAT EXCHANGER, comprising a cylindrical body, concentrically placed central shell and located between them in contact with each other cassettes, each of which is made in the form of heat-exchange elements enclosed in a casing connected to collectors for supply and removal of heat carriers, characterized in that, with In order to increase the efficiency and reliability in operation, the cartridges and the elements located in them are bent relative to the vertical axis of the heat exchanger, and the convex section of one cartridge is adjacent t to the concave portion of the adjacent cassette, and windows are made in the side walls of the casings. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что окна, выполненные в кожухе кассеты, расположены с вертикальным смещением относительно окон смежных кассет, а между нижними кромками противоположных окон в кассетах дополнительно размещены параллельные дистанционирующие плиты, в которых установлены упомянутые теплообменные элементы. 2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that the windows made in the casing of the cartridge are vertically offset relative to the windows of adjacent cassettes, and parallel spacing plates in which said heat-exchange elements are installed are additionally placed between the lower edges of the opposite windows in the cassettes.

Images