RU2494329C1 - Shell-and-tube heat exchanger - Google Patents
Shell-and-tube heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494329C1 RU2494329C1 RU2012104364/06A RU2012104364A RU2494329C1 RU 2494329 C1 RU2494329 C1 RU 2494329C1 RU 2012104364/06 A RU2012104364/06 A RU 2012104364/06A RU 2012104364 A RU2012104364 A RU 2012104364A RU 2494329 C1 RU2494329 C1 RU 2494329C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sections
- tube
- media
- medium
- shell
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к разработке и проектированию теплообменных аппаратов и может быть использовано в промышленной теплоэнергетике, химической, пищевой и других областях промышленности.The invention relates to the development and design of heat exchangers and can be used in industrial heat power, chemical, food and other industries.
Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках (Патент РФ №2011945, МКИ F28D 7/16, заявл. 16.0692, опубл. 30.04.94). В этом теплообменнике достигается повышенная производительность в меньшем объеме за счет более плотной компоновки секций, однако использование специальных коллекторов трубной и межтрубной сред значительно утяжеляет и усложняет его конструкцию.Known shell-and-tube heat exchanger containing interconnected identical sections, each of which contains a bundle of pipes located in the casing, fixed from opposite ends in the tube sheets (RF Patent No. 20111945, MKI F28D 7/16, application. 16.0692, publ. 30.04.94) . In this heat exchanger, increased productivity is achieved in a smaller volume due to a denser arrangement of sections, however, the use of special collectors of pipe and annular media significantly complicates and complicates its design.
Наиболее близким по технической сущности является кожухотрубный теплообменник, содержащий соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках, и коллекторные камеры трубной и межтрубной сред с перегородками, образующими пространственные соединения между секциями и задающими направления течения сред в них (Патент РФ №2133004, МКИ F28D 7/00, заявл. 29.08.96, опубл. 10.07.99). Данное техническое решение позволяет создать относительно компактную конструкцию и увеличить эффективность использования поверхности нагрева теплоносителя за счет применения единых коллекторных камер вместо промежуточных подводящих и отводящих соединительных патрубков. В то же время в этом теплообменнике перегородки в коллекторных камерах задают обычное направление движения сред, т.е. среды последовательно проходят через каждую смежную секцию. Такое движение ограничивает возможности регулирования и оптимизации по заданному критерию соотношений параметров теплопередачи и гидравлических характеристик потоков.The closest in technical essence is a shell-and-tube heat exchanger containing identical sections interconnected, each of which contains a bundle of pipes mounted in the casing, fixed from opposite ends in the tube sheets, and collector chambers of the pipe and annular media with partitions forming spatial connections between the sections and setting the direction of the flow of media in them (RF Patent No. 2133004, MKI F28D 7/00, application. 29.08.96, publ. 10.07.99). This technical solution allows you to create a relatively compact design and increase the efficiency of using the heating surface of the coolant through the use of single collector chambers instead of intermediate inlet and outlet connecting pipes. At the same time, in this heat exchanger, the partitions in the collector chambers set the usual direction of the medium’s movement, i.e. media sequentially pass through each adjacent section. This movement limits the possibilities of regulation and optimization according to a given criterion of the ratio of heat transfer parameters and hydraulic flow characteristics.
Изобретение решает задачу получения дополнительных возможностей повышения эффективности использования тепловой энергии первичного источника за счет возможности уменьшения гидравлических потерь.The invention solves the problem of obtaining additional opportunities to increase the efficiency of use of thermal energy of the primary source due to the possibility of reducing hydraulic losses.
Сущность изобретения заключается в том, в кожухотрубном теплообменнике, содержащем соединенные между собой идентичные секции, каждая из которых содержит размещенный в кожухе пучок труб, закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках, и коллекторные камеры трубной и межтрубной сред с перегородками, образующими пространственные соединения между секциями и задающими направления течения сред в них, коллекторные камеры трубной и межтрубной сред содержат участки, в которых перегородки установлены после каждых двух или более входов сред в секции, образуя последовательно соединенные группы, соответственно, двух и более секций с параллельным движением сред в каждой группе.The essence of the invention lies in the fact that in a shell-and-tube heat exchanger containing identical sections interconnected, each of which contains a bundle of pipes mounted in the casing, fixed from opposite ends in the tube sheets, and collector chambers of the pipe and annular media with partitions forming spatial connections between the sections and specifying the directions of the flow of media in them, the collector chambers of the pipe and annular media contain sections in which partitions are installed after every two or more inlets s media in the section, forming series-connected groups of, respectively, two or more sections with the parallel movement of the media in each group.
Для специальных вариантов схем теплообмена может быть установлена дополнительная перегородка перед входами среды в секции одной из групп с параллельным движением среды.For special versions of heat transfer schemes, an additional partition can be installed in front of the medium inlets in the sections of one of the groups with parallel movement of the medium.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 представлена общий пример схемы теплообменника с группами секций, на фиг.2 - вариант схемы теплообменника для определенной задачи теплообмена.The invention is illustrated in the drawing, in which Fig. 1 shows a general example of a heat exchanger circuit with groups of sections, Fig. 2 is a variant of a heat exchanger circuit for a specific heat transfer task.
Кожухотрубный теплообменник содержит идентичные теплообменные секции 1-7 (Фиг.1), каждая из которых включает пучок труб 8, размещенных в кожухе 9 и закрепленных с противоположных торцов в трубных решетках 10. Секции с противоположных торцов соединены с коллекторной камерой 11 трубной среды, имеющим входной фланец 12. Коллекторная камера трубной среды содержит перегородки 13-16. Линией 17 со стрелками показаны направления движения трубной среды. Перегородка 13 установлена после входа среды в секцию 1, перегородка 14 установлена после входов среды секций 2, 3, 4, перегородка 15 установлена после входов среды в секции 5,6, перегородка 16 - после входа среды в секцию 7. Такое расположение перегородок образует удлиненные участки коллекторной камеры 11 трубной сред и задает последовательное соединение групп секций: первая группа состоит из одной секции 1 (аналогично прототипу), вторая группа - из трех секций 2, 3, 4, третья группа - из двух секций 5, 6, четвертая группа - из одной секции 7. В группах с числом секций, равным двум и более реализуется параллельное движение среды с меньшим гидравлическим сопротивлением. Таким же образом можно построить различное сочетание групп с различным числом секций в каждой группе. Положение перегородок в коллекторной камере межтрубной среды (на чертеже для простоты не показана) соответствует расположению перегородок в коллекторной камере 11 трубной среды и обеспечивает обычный противоток двух сред в каждой секции теплообменника. В коллекторной камере 11 трубной среды (Фиг.2) может быть установлена дополнительная перегородка 18, разделяющая по существу эту камеру на два отдельных контура. Первый контур со входным фланцем 12 получает выходной фланец 19, а второй контур получает дополнительный входной фланец 20 и дополнительный выходной фланец 21. При этом контур межтрубной среды остается неразрывным, как показано тонкими линиями 22 на Фиг.2.The shell-and-tube heat exchanger contains identical heat-exchange sections 1-7 (Fig. 1), each of which includes a bundle of
Таким образом, используя наборы из групп идентичных секций, образуемые путем размещения унифицированных перегородок в определенных местах по длине коллекторных камер, теплообменник может содержать по межтрубной среде один общий поток, а по другой трубной среде несколько разных не связанных между собой потоков. Для реализации такой схемы теплообмена в известных теплообменниках необходимо либо использовать несколько стандартных теплообменников, объединив их в общую схему, либо специально создавать нестандартный теплообменник, применимый только для одной конкретной схемы распределения потоков сред. В любом случае, эффективность продукции снижается.Thus, using sets of groups of identical sections, formed by placing standardized partitions in certain places along the length of the collector chambers, the heat exchanger can contain one common flow along the annular medium and several different unrelated flows along the other pipe medium. To implement such a heat exchange scheme in known heat exchangers, it is necessary either to use several standard heat exchangers, combining them into a common circuit, or to specially create a non-standard heat exchanger applicable only to one specific medium flow distribution scheme. In any case, product efficiency is reduced.
В предложенном решении возможно с наименьшими затратами на разработку и изготовление в одном теплообменнике объединить, например, функции отопления и двухступенчатого горячего водоснабжения, тогда как на практике используют для этого три разных теплообменника. В результате достигается экономия объема помещения за счет компактности системы в целом.In the proposed solution, it is possible to combine, for example, the heating and two-stage hot water supply functions with the lowest development and manufacturing costs in one heat exchanger, whereas in practice three different heat exchangers are used for this. As a result, space savings are achieved due to the compactness of the system as a whole.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104364/06A RU2494329C1 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Shell-and-tube heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104364/06A RU2494329C1 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Shell-and-tube heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012104364A RU2012104364A (en) | 2013-08-20 |
RU2494329C1 true RU2494329C1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49162420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012104364/06A RU2494329C1 (en) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | Shell-and-tube heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494329C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176496U1 (en) * | 2017-01-27 | 2018-01-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) | HEAT EXCHANGE DEVICE |
RU181420U1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | SHELL-TUBULATED HEAT EXCHANGE UNIT |
RU2700311C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Эволюция Биогазовых Систем" | Heat exchanger |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2357847A1 (en) * | 1976-07-07 | 1978-02-03 | Keller Eduard Ag | HOT WATER HEATING BODY |
SU872936A1 (en) * | 1980-01-10 | 1981-10-15 | Предприятие П/Я А-1665 | Shell-and-tube heat exchanger |
RU2133004C1 (en) * | 1996-08-29 | 1999-07-10 | Акционерное общество закрытого типа "САТЭКС" | Heat exchanger |
RU2309354C1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Sectional heater |
RU2010136487A (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-10 | Евгений Андреевич Осмачко (RU) | HEAT EXCHANGER |
-
2012
- 2012-02-09 RU RU2012104364/06A patent/RU2494329C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2357847A1 (en) * | 1976-07-07 | 1978-02-03 | Keller Eduard Ag | HOT WATER HEATING BODY |
SU872936A1 (en) * | 1980-01-10 | 1981-10-15 | Предприятие П/Я А-1665 | Shell-and-tube heat exchanger |
RU2133004C1 (en) * | 1996-08-29 | 1999-07-10 | Акционерное общество закрытого типа "САТЭКС" | Heat exchanger |
RU2309354C1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Sectional heater |
RU2010136487A (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-10 | Евгений Андреевич Осмачко (RU) | HEAT EXCHANGER |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176496U1 (en) * | 2017-01-27 | 2018-01-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) | HEAT EXCHANGE DEVICE |
RU181420U1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | SHELL-TUBULATED HEAT EXCHANGE UNIT |
RU2700311C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Эволюция Биогазовых Систем" | Heat exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012104364A (en) | 2013-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2009289762B2 (en) | Heat exchanger in modular design | |
CN103954153B (en) | The pure reverse stream pipe shell heat exchanger of multipaths | |
RU2348882C1 (en) | Astanov radial-spiral-type heat-exchanger (versions) | |
RU2012102917A (en) | HEAT EXCHANGER WITH U-SHAPED TUBES, METHOD OF HEAT EXCHANGE BETWEEN THE HEAT EXCHANGE AND REFRIGERANT AND APPLICATION OF THE HEAT EXCHANGER WITH U-SHAPED TUBES | |
RU2494329C1 (en) | Shell-and-tube heat exchanger | |
RU2700311C1 (en) | Heat exchanger | |
EA201992538A1 (en) | HEAT EXCHANGE UNIT FOR DEVICES WITH A HEAT PUMP, IN PARTICULAR EVAPORATOR FOR PRODUCTION AND STORAGE OF ICE | |
RU2561799C1 (en) | Air cooling heat exchange unit | |
CN101435669A (en) | Internal fin flat tube shell and tube heat exchanger | |
CN102313401A (en) | Microchannel heat exchanger | |
CN212645450U (en) | Horizontal stacked multi-tube pass heat exchanger | |
RU2557146C1 (en) | Radial and spiral heat exchanger | |
CN210833155U (en) | Tube box coupling U-shaped heat exchange tube type multi-tube pass heat exchanger | |
RU201175U1 (en) | Air cooling heat exchanger | |
CN108692489A (en) | Heat exchanger attachment device | |
CN202770061U (en) | Shell-and-tube heat exchanger with multiple fluorine paths and tubes distributed in series | |
RU176496U1 (en) | HEAT EXCHANGE DEVICE | |
RU181420U1 (en) | SHELL-TUBULATED HEAT EXCHANGE UNIT | |
RU2008125509A (en) | HEAT EXCHANGER | |
CN206037810U (en) | Bi -pass type heat exchanger hydroecium | |
CN104930497B (en) | Shell-and-tube evaporator by adoption of composite type special-shaped tube bundle | |
WO2015024518A1 (en) | Cylindrical gradient heat accumulator and manufacturing method thereof | |
CN104006699A (en) | Condensation type heat exchange plate and condensation type heat exchanger with same | |
CN215984131U (en) | Multi-flow spiral plate type heat exchanger | |
CN221302040U (en) | A high-efficient shell and tube heat transfer device for preparing steam |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140210 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150710 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190210 |