RU2517468C2 - System of guide discs for heat exchanger, heat exchanger, method to manufacture heat exchanger, and also set for equipment or re-equipment of heat exchanger - Google Patents
System of guide discs for heat exchanger, heat exchanger, method to manufacture heat exchanger, and also set for equipment or re-equipment of heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517468C2 RU2517468C2 RU2012135469/06A RU2012135469A RU2517468C2 RU 2517468 C2 RU2517468 C2 RU 2517468C2 RU 2012135469/06 A RU2012135469/06 A RU 2012135469/06A RU 2012135469 A RU2012135469 A RU 2012135469A RU 2517468 C2 RU2517468 C2 RU 2517468C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- core
- guide
- guide discs
- casing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
- F28F7/02—Blocks traversed by passages for heat-exchange media
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
- F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/14—Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к системе направляющих дисков для теплообменника, теплообменнику, в частности, с применением системы направляющих дисков согласно изобретению, способу изготовления теплообменника, а также комплекту для оборудования или дооборудования теплообменника. В частности, данное изобретение относится к каркасу из направляющих дисков или системе направляющих дисков для блочного теплообменника.This invention relates to a system of guide discs for a heat exchanger, a heat exchanger, in particular using a system of guide discs according to the invention, a method for manufacturing a heat exchanger, and also a kit for equipping or retrofitting a heat exchanger. In particular, this invention relates to a frame of guide discs or a system of guide discs for a block heat exchanger.
В технологических процессах и, в частности, в химических технологических процессах для темперирования текучих сред, будь ли они по существу жидкими, или газообразными, применяют теплообменники. В частности, это могут быть так называемые блочные теплообменники, которые состоят из сердечника теплообменника и окружающего сердечник кожуха, при этом сердечник имеет два вида отверстий: так называемые продольные отверстия или вертикальные отверстия и так называемые поперечные отверстия - радиальные или горизонтальные отверстия. При этом отверстия первого вида проходят по существу в первом направлении, например в продольном направлении Z сердечника теплообменника, и пронизывают его полностью. Отверстия второго вида проходят по существу перпендикулярно направлению Z отверстий первого вида и также пронизывают сердечник теплообменника полностью, однако, в поперечном направлении или радиальном направлении.In technological processes and, in particular, in chemical technological processes, heat exchangers are used to temper fluids, whether they are essentially liquid or gaseous. In particular, it can be the so-called block heat exchangers, which consist of the core of the heat exchanger and the casing surrounding the core, while the core has two types of holes: the so-called longitudinal holes or vertical holes and the so-called transverse holes - radial or horizontal holes. In this case, the openings of the first kind extend essentially in the first direction, for example, in the longitudinal direction Z of the core of the heat exchanger, and penetrate it completely. The openings of the second type extend substantially perpendicular to the Z direction of the openings of the first type and also penetrate the core of the heat exchanger completely, however, in the transverse direction or the radial direction.
Отверстия первого вида и второго вида не сообщаются друг с другом. При работе через отверстия первого вида проходит первая среда, как правило, технологическая или обрабатываемая среда, которая подлежит темперированию. Через отверстия второго вида проходит вторая среда, часто служебная среда, которая служит для отдачи тепла в обрабатываемую среду или приема тепла от обрабатываемой среды.The holes of the first type and the second type are not communicated with each other. When working through openings of the first type, the first medium passes through, as a rule, a technological or processed medium, which is subject to tempering. A second medium passes through the openings of the second type, often a service medium, which serves to transfer heat to the medium to be treated or to receive heat from the medium to be treated.
Часто за счет выполнения геометрии кожуха, который окружает сердечник теплообменника, а также за счет наличия так называемой системы направляющих дисков или каркаса из направляющих дисков, в дальнейшем называемых в целом системой направляющих дисков, создают перекрещивающийся противоток обеих сред относительно друг друга. При этом между кожухом и сердечником теплообменника образуется зона кожуха или пространство кожуха, которое герметично закрыто относительно отверстий первого вида и относительно среды, которая проходит в этих отверстиях первого вида.Often, due to the geometry of the casing that surrounds the core of the heat exchanger, as well as due to the presence of the so-called system of guide disks or the frame, the guide discs, hereinafter referred to as the whole system of guide disks, create a crossed countercurrent of both media relative to each other. In this case, between the casing and the core of the heat exchanger, a casing zone or casing space is formed, which is hermetically closed with respect to the openings of the first kind and with respect to the medium that passes through these openings of the first kind.
Система направляющих дисков расположена по существу в этом пространстве кожуха и состоит из направляющих дисков для вертикального разделения пространства кожуха в расположенные вертикально друг над другом отделения или объемные участки, а также из двух или более продольных пластин для горизонтального разделения расположенных горизонтально отделений пространства кожуха. За счет расположения направляющих дисков со смещением по вертикали в виде каскада получается во взаимодействии с отверстиями второго вида каскадное или террасное прохождение потока второй среды через сердечник теплообменника.The guide disc system is located essentially in this casing space and consists of guide discs for vertically dividing the casing space into vertically arranged compartments or volumetric sections, as well as two or more longitudinal plates for horizontal dividing the horizontally arranged casing space compartments. Due to the arrangement of the guide disks with vertical displacement in the form of a cascade, in conjunction with the openings of the second type, a cascade or terrace passage of the flow of the second medium through the core of the heat exchanger is obtained.
Способ перекрестного противотока приводит к особенно эффективному теплообмену между первой и второй средами, без непосредственного механического контакта их друг с другом.The cross-counterflow method leads to a particularly efficient heat exchange between the first and second media, without direct mechanical contact with each other.
При этом также важно, чтобы материал сердечника теплообменника имел особенно высокую теплопроводность. Для этого пригодны графитовые сердечники или сердечники на основе графита. Можно использовать и другие материалы, однако при этом необходимо учитывать свойства участвующих в теплообмене сред, например, относительно их абразивности, их химической агрессивности, их температур и другие параметры, которые определяют требования к структуре материала сердечника теплообменника, а также кожуха и направляющих дисков и продольных пластин.It is also important that the core material of the heat exchanger has a particularly high thermal conductivity. Graphite cores or graphite cores are suitable for this. You can use other materials, however, it is necessary to take into account the properties of the media involved in heat transfer, for example, regarding their abrasion, their chemical aggressiveness, their temperatures and other parameters that determine the requirements for the structure of the material of the core of the heat exchanger, as well as the casing and guide discs and longitudinal plates.
Недостатком известных систем направляющих дисков является то, что они при создании блочного теплообменника монтируются на сердечнике теплообменника со значительными затратами труда, а затем должны быть окружены кожухом. Поскольку типичные теплообменники могут достигать высоты в несколько метров для соответствия требованиям к пропускной способности и коэффициенту полезного действия теплообменника, то после сборки состоящего из направляющих дисков и продольных пластин каркаса из направляющих дисков необходимо принимать меры для установки готового собранного каркаса направляющих дисков на сердечнике теплообменника, а именно, по существу с его окружением. Как правило, для этого требуются несколько человек и часто также соответствующие подъемные приспособления, например краны или т.п. Дополнительно к этому затрачивается значительное количество времени, поскольку при установке каркаса направляющих дисков на существующем сердечнике теплообменника обязательно необходимо исключать повреждения самого сердечника и каркаса направляющих дисков, так что, как правило, требуется осторожная установка каркаса направляющих дисков на сердечник теплообменника.A disadvantage of the known systems of the guide discs is that when creating a block heat exchanger, they are mounted on the core of the heat exchanger with significant labor costs, and then they must be surrounded by a casing. Since typical heat exchangers can reach a height of several meters to meet the requirements for throughput and efficiency of the heat exchanger, after assembling the frame made of guide discs and longitudinal plates from the guide discs, it is necessary to take measures to install the finished assembled frame of the guide discs on the core of the heat exchanger, and namely, essentially with his surroundings. As a rule, this requires several people and often also appropriate lifting devices, such as cranes or the like. In addition to this, a considerable amount of time is spent, since when installing the frame of the guide disks on the existing core of the heat exchanger, it is necessary to exclude damage to the core itself and the frame of the guide disks, so, as a rule, careful installation of the frame of the guide disks on the core of the heat exchanger is required.
В основу изобретения положена задача создания системы направляющих дисков для сердечника теплообменника, теплообменника, способа изготовления теплообменника, а также комплекта для оборудования или дооборудования теплообменника, которые обеспечивают возможность монтажа системы направляющих дисков особенно простым и надежным образом с возможно меньшими затратами времени, труда и дополнительными приспособлениями.The basis of the invention is the creation of a system of guide discs for the core of the heat exchanger, heat exchanger, a method of manufacturing a heat exchanger, as well as a kit for equipment or retrofit of the heat exchanger, which make it possible to mount the system of guide discs in a particularly simple and reliable way with as little time, labor and additional devices as possible .
Положенная в основу изобретения задача решена, согласно изобретению, в системе направляющих дисков с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. Кроме того, для решения задачи в пунктах 14, 15 и 17 формулы изобретения предлагаются теплообменник, способ изготовления теплообменника, а также комплект для оборудования или дооборудования теплообменника. Предпочтительные модификации являются предметом соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.Based on the invention, the problem is solved, according to the invention, in a system of guide discs using the features of
Данное изобретение предлагает систему направляющих дисков для теплообменника, в которой предусмотрено множество направляющих дисков, которые предназначены для направления среды, протекающей в перекрестном противотоке в соответствующем теплообменнике, в сердечнике соответствующего теплообменника и в зоне кожуха соответствующего теплообменника между сердечником теплообменника и окружающим сердечник теплообменника кожухом. При этом согласно изобретению, каждый направляющий диск системы направляющих дисков предназначен для насаживания на сердечник соответствующего теплообменника.The present invention provides a guide disc system for a heat exchanger, in which a plurality of guide discs are provided, which are designed to direct the medium flowing in a countercurrent flow in the corresponding heat exchanger, in the core of the corresponding heat exchanger and in the casing area of the corresponding heat exchanger between the core of the heat exchanger and the casing surrounding the heat exchanger core. Moreover, according to the invention, each guide disc of the guide disc system is designed to fit a corresponding heat exchanger onto the core.
Это означает, что в противоположность прежним способам, согласно которым, например, после предварительного монтажа системы направляющих дисков в виде каркаса направляющих дисков его необходимо со значительными затратами труда и возможно с применением машинных вспомогательных средств, например с использованием крана, надевать на сердечник соответствующего теплообменника, согласно изобретению, систему направляющих дисков можно создавать просто за счет того, что отдельные направляющие диски насаживают в соответствующем положении на сердечник соответствующего теплообменника. Таким образом, можно надежно, без больших затрат труда и без применения вспомогательных машинных средств создавать необходимую в теплообменнике систему направляющих дисков посредством простого насаживания направляющих дисков.This means that in contrast to the previous methods, according to which, for example, after preliminary installation of the guide disc system in the form of a guide disc frame, it is necessary with considerable labor and possibly using machine tools, for example using a tap, to put on the core of the corresponding heat exchanger, according to the invention, the guide disc system can be created simply by the fact that the individual guide discs are mounted in the appropriate position on core of the corresponding heat exchanger. Thus, it is possible to reliably, without the large expenditures of labor and without the use of auxiliary machinery, create the guide disc system in the heat exchanger by simply fitting the guide discs.
При этом особенно предпочтительно, когда каждый диск предназначен для разъемного насаживания на сердечник соответствующего теплообменника. А именно, в этом случае существует возможность замены отдельных направляющих дисков системы направляющих дисков или же всей системы направляющих дисков, например, при работах по техническому обслуживанию или чистке или при возникновении дефекта.It is particularly preferred when each disk is designed for detachable mounting on the core of the corresponding heat exchanger. Namely, in this case, it is possible to replace individual guide discs of the guide disc system or the entire guide disc system, for example, during maintenance or cleaning work or in the event of a defect.
Каждый направляющий диск может быть выполнен с прохождением в плоскости или плоскости XY протяженности в виде плоской пластины с верхней и нижней стороной в плоскости XY или параллельно ей и может иметь в плоскости XY или параллельно ей зону с вогнутым внутренним контуром.Each guide disk can be made with the passage in the plane or plane XY length in the form of a flat plate with an upper and lower side in the XY plane or parallel to it and can have a zone in the XY plane or parallel to it with a concave inner contour.
Вогнутый внутренний контур может быть согласован по форме и прохождению с, в частности, выпуклым наружным контуром сердечника соответствующего заданного теплообменника и выполнен, в частности, дополняющим образом к форме и прохождению наружного контура соответствующего сердечника теплообменника.The concave inner contour can be matched in shape and passage with, in particular, the convex outer contour of the core of the corresponding predetermined heat exchanger and is made, in particular, in a complementary manner to the shape and passage of the outer contour of the corresponding core of the heat exchanger.
Таким образом, направляющие диски системы направляющих дисков оптимально согласованы с контуром, т.е. с формой и геометрией, сердечника соответствующего теплообменника.Thus, the guide discs of the guide disc system are optimally aligned with the contour, i.e. with the shape and geometry of the core of the corresponding heat exchanger.
Каждый направляющий диск может иметь одно или несколько первых насадочных средств для насаживания на сердечник соответствующего теплообменника. Это обеспечивает возможность особенно простого, но надежного крепления при насаживании на сердечник соответствующего теплообменника.Each guide disc may have one or more first packing means for mounting a corresponding heat exchanger on the core. This enables a particularly simple but reliable fastening when fitting the corresponding heat exchanger onto the core.
Одно или несколько первых средств насаживания могут быть предпочтительно образованы на нижней стороне каждого направляющего диска и дополнительно или в качестве альтернативного решения в удлиненном виде вдоль или параллельно направлению Y протяженности. За счет этого соответствующий направляющий диск пригоден для введения с помощью средств насаживания, например, в согласованные служебные отверстия сердечника соответствующего теплообменника. Служебные отверстия в сердечнике соответствующего теплообменника и без того уже имеются и их можно использовать также для вставления направляющих дисков системы направляющих дисков, так что в сердечнике теплообменника нет необходимости в дополнительных мерах для крепления направляющих дисков.One or more of the first insertion means may preferably be formed on the lower side of each guide disc and additionally or as an alternative solution in an elongated form along or parallel to the direction Y of the extension. Due to this, the corresponding guide disc is suitable for insertion by means of mounting, for example, in the agreed service holes of the core of the corresponding heat exchanger. Service holes in the core of the corresponding heat exchanger are already available and can also be used to insert the guide discs of the guide disc system, so that no additional measures are required in the core of the heat exchanger for mounting the guide discs.
Поэтому возможно также дооборудование уже существующих теплообменников.Therefore, it is also possible to retrofit existing heat exchangers.
Кроме того, при изготовлении всего теплообменника можно отказаться от модификации сердечника теплообменника, поскольку направляющие диски системы направляющих дисков сами по себе обеспечивают все средства для крепления посредством насаживания на обычный сердечник теплообменника. Таким образом, обеспечивается возможность дальнейшего применения обычных сердечников теплообменника.In addition, in the manufacture of the entire heat exchanger, it is possible to refuse to modify the core of the heat exchanger, since the guide discs of the system of guide discs by themselves provide all the means for fastening by fitting onto a conventional heat exchanger core. Thus, it is possible to further use conventional heat exchanger cores.
Одно или несколько первых средств насаживания могут быть образованы одинаковыми или одинаково действующими, в частности, в виде или с идентичными штифтами, трубками или с помощью других элементов продольно удлиненной формы. Наличие нескольких средств насаживания для каждого направляющего диска повышает стабильность каждого отдельного направляющего диска в насаженном на сердечник теплообменника состоянии.One or more of the first mounting means may be formed by the same or equally acting, in particular in the form of or with identical pins, tubes or with the help of other elements of longitudinally elongated shape. The presence of several mounting means for each guide disc increases the stability of each individual guide disc in a state that is mounted on the core of the heat exchanger.
Кроме того, наличие штифтов или трубок обеспечивает особенно простое решение без необходимости создания сложных механизмов.In addition, the presence of pins or tubes provides a particularly simple solution without the need for complex mechanisms.
Если в качестве средств насаживания предусмотрены трубки, то дополнительно обеспечивается, что используемые для насаживания направляющего диска соответствующие служебные отверстия сердечника соответствующего теплообменника закрываются не полностью и могут вносить еще свой вклад в теплообмен между служебной средой и технологической средой.If tubes are provided as fittings, it is further ensured that the corresponding service openings of the core of the corresponding heat exchanger used to fit the guide disk are not completely closed and can still contribute to the heat exchange between the service medium and the process medium.
Каждый штифт или каждая трубка могут быть выполнены в поперечном сечении перпендикулярно направлению Y своей протяженности с наружным контуром, соответствующим внутреннему контуру служебного отверстия сердечника соответствующего заданного теплообменника. Это обеспечивает особенно надежное удерживание средства насаживания в служебном отверстии и тем самым надежную установку каждого направляющего диска на сердечнике соответствующего теплообменника.Each pin or each tube can be made in cross section perpendicular to the direction Y of its length with an outer contour corresponding to the inner contour of the service hole of the core of the corresponding predetermined heat exchanger. This ensures a particularly reliable retention of the insertion means in the service opening and thereby a reliable installation of each guide disc on the core of the corresponding heat exchanger.
Каждый направляющий диск может иметь открытую форму, например форму части кольца и, в частности, форму полукольца с первым и вторым концом, в частности, на основании круга, эллипса, прямоугольника или квадрата или многоугольника, предпочтительно правильной формы. За счет соответствующего выбора формы обеспечивается особенно плотный контакт внутреннего контура каждого направляющего диска с наружным контуром сердечника соответствующего теплообменника.Each guide disk may have an open shape, for example, the shape of a portion of a ring and, in particular, the shape of a half ring with a first and second end, in particular based on a circle, ellipse, rectangle or square or polygon, preferably a regular shape. Due to the appropriate choice of shape, a particularly tight contact is made between the inner contour of each guide disc and the outer contour of the core of the corresponding heat exchanger.
Могут быть образованы две или больше вертикальных пластин, которые служат для бокового ограничения зоны кожуха теплообменника и для расположения на сердечнике соответствующего заданного теплообменника на его наружном контуре и перпендикулярно плоскости XY протяженности каждого направляющего диска и в контакте с первым и вторым концом каждого направляющего диска.Two or more vertical plates can be formed which serve to laterally limit the heat exchanger housing zone and to arrange on the core a corresponding predetermined heat exchanger on its outer contour and perpendicular to the XY plane of the length of each guide disc and in contact with the first and second end of each guide disc.
Вертикальные пластины, с одной стороны, разделяют зону кожуха или пространство кожуха в горизонтальном направлении на соответствующие участки объема и обеспечивают возможность дополнительной опоры направляющих дисков системы направляющих дисков на сердечник соответствующего теплообменника своими концами в горизонтальном направлении. Это повышает стабильность системы направляющих дисков.Vertical plates, on the one hand, divide the casing zone or casing space in the horizontal direction into the corresponding sections of the volume and provide the possibility of additional support of the guide discs of the system of guide discs on the core of the corresponding heat exchanger with their ends in the horizontal direction. This increases the stability of the guide disc system.
Каждый направляющий диск может иметь на своем первом и втором конце вторые средства насаживания.Each guide disc may have second attachment means at its first and second end.
Вертикальные пластины могут иметь выемки, которые предназначены для приема средств насаживания и тем самым для контакта с первыми и вторыми концами направляющих дисков.The vertical plates may have recesses that are designed to receive the mounting means and thereby to contact with the first and second ends of the guide discs.
Эти меры дополнительно повышают стабильность системы направляющих дисков в насаженном состоянии направляющих дисков, поскольку обеспечивается дополнительная возможность надежного насаживания и опоры не только в центральной зоне с помощью первых средств насаживания, но также в периферийной зоне с помощью вторых средств насаживания на вертикальную пластину.These measures further increase the stability of the guide disc system in the inserted state of the guide discs, since it provides an additional opportunity for reliable mounting and support not only in the central zone using the first mounting tools, but also in the peripheral zone using the second mounting tools on the vertical plate.
Могут быть предусмотрены две вертикальные пластины в направлении Z протяженности сердечника соответствующего теплообменника.Two vertical plates in the Z direction of the core length of the respective heat exchanger may be provided.
В направлении Z протяженности сердечника теплообменника может быть расположено множество направляющих дисков и тем самым попеременно и в виде каскада по обе стороны от вертикальных пластин.In the direction Z of the length of the core of the heat exchanger, a plurality of guide discs can be arranged, and thereby alternately and in the form of a cascade on both sides of the vertical plates.
Это обеспечивает во взаимодействии с геометрией сердечника соответствующего теплообменника образование перекрестного противотока.This ensures, in conjunction with the core geometry of the corresponding heat exchanger, the formation of a cross counterflow.
Направляющие диски и/или вертикальные пластины могут быть выполнены полностью или частично из одного или нескольких материалов, выбранных из группы, содержащей сталь, нержавеющую сталь, тантал, циркон, пластмассы, в частности, PTFE, PP, PE, PA6, PA66 и т.д., PVDF, графит, в частности, в непропитанном виде, и материалы CFC. Это обеспечивает оптимальный выбор и согласование свойств материала с термическими, механическими и химическими нагрузками, которые воздействуют на систему направляющих дисков при использовании в соответствующем теплообменнике.Guide discs and / or vertical plates can be made in whole or in part from one or more materials selected from the group consisting of steel, stainless steel, tantalum, zircon, plastics, in particular PTFE, PP, PE, PA6, PA66, etc. D., PVDF, graphite, in particular, in an unrefined form, and CFC materials. This ensures optimal selection and coordination of material properties with thermal, mechanical and chemical loads that affect the system of guide discs when used in an appropriate heat exchanger.
Вертикальная пластина может быть выполнена в направлении Z протяженности в виде штекерной системы со скрепляемыми разъемно друг с другом вертикальными участками и тем самым с возможностью регулирования по длине. Таким образом, можно просто учитывать различную конструктивную высоту теплообменников.The vertical plate can be made in the direction Z of the length in the form of a plug-in system with vertical sections that can be fastened detachably with each other and thereby with the possibility of adjustment along the length. Thus, it is possible to simply take into account the different structural heights of the heat exchangers.
Согласно другому аспекту данного изобретения, предлагается теплообменник и, в частности, блочный теплообменник, который имеет сердечник теплообменника и кожух, который окружает сердечник теплообменника так, что между сердечником теплообменника и кожухом образована зона кожуха или пространство кожуха, при этом между кожухом и сердечником теплообменника образована система направляющих дисков, согласно изобретению, для направления проходящих в теплообменнике, в сердечнике теплообменника и в зоне кожуха или пространстве кожуха в перекрестном противотоке среды.According to another aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger, and in particular a block heat exchanger, which has a heat exchanger core and a casing that surrounds the heat exchanger core so that between the casing of the heat exchanger and the casing there is formed a casing zone or casing space, while between the casing and the heat exchanger core a system of guide discs according to the invention for guiding the passages in the heat exchanger, in the core of the heat exchanger and in the casing area or casing space natural countercurrent environment.
Согласно дополнительному аспекту данного изобретения, предлагается способ изготовления теплообменника, в котором на предусмотренном сердечнике теплообменника образуют систему направляющих дисков посредством насаживания множества направляющих дисков на сердечник теплообменника.According to a further aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a heat exchanger in which a guide disc system is formed on a provided heat exchanger core by inserting a plurality of guide discs onto the heat exchanger core.
При этом можно в существующем теплообменнике удалять существующую обычную систему направляющих дисков перед насаживанием направляющих дисков системы направляющих дисков, согласно изобретению. Таким образом, в данном случае обеспечивается также возможность переоборудования существующего теплообменника с использованием новой системы направляющих дисков.In this case, it is possible to remove the existing conventional guide disc system in an existing heat exchanger before fitting the guide discs of the guide disc system according to the invention. Thus, in this case, it is also possible to convert the existing heat exchanger using the new system of guide discs.
Наконец, согласно данному изобретению предлагается комплект для оборудования или дооборудования теплообменника, состоящий из множества направляющих дисков и вертикальных пластин для создания системы направляющих дисков, согласно изобретению, на сердечнике соответствующего теплообменника.Finally, according to the present invention, there is provided a kit for equipping or retrofitting a heat exchanger, consisting of a plurality of guide discs and vertical plates for creating a system of guide discs according to the invention, on the core of a corresponding heat exchanger.
Эти и другие аспекты изобретения поясняются ниже еще раз другими словами.These and other aspects of the invention are explained below again in other words.
Изобретение относится, в частности, к новой системе направляющих дисков для блочного теплообменника.The invention relates in particular to a new guide disc system for a block heat exchanger.
Обычный или стандартный каркас направляющих дисков, например, для цилиндрических блочных теплообменников является сложным. Он состоит из множества компонентов. Система является сравнительно дорогой и трудной для монтажа и может быть стандартизована лишь в ограниченном объеме.The conventional or standard frame of the guide discs, for example for cylindrical block heat exchangers, is complex. It consists of many components. The system is relatively expensive and difficult to install and can only be standardized to a limited extent.
Эти недостатки, среди прочего, предотвращаются с помощью предлагаемой, согласно изобретению, системы направляющих дисков.These disadvantages are, inter alia, prevented by the guide disc system of the invention.
Один вариант выполнения новой системы направляющих дисков состоит из двух компонентов, а именно сегмента направляющего диска или направляющего диска и вертикальной пластины или крепежной пластины. Как сегмент направляющего диска, так и крепежная пластина направляют среду через служебные отверстия блока. Сегменты направляющих дисков соединяются, например, с помощью штекерного соединения с блоком сердечника теплообменника и, в частности, с крепежной пластиной.One embodiment of the new guide disc system consists of two components, namely a segment of the guide disc or guide disc and a vertical plate or mounting plate. Both the segment of the guide disc and the mounting plate guide the medium through the service openings of the block. The segments of the guide discs are connected, for example, by means of a plug-in connection with the core block of the heat exchanger and, in particular, with the mounting plate.
Для этого на каждом сегменте могут быть установлены, например, 1-2 сплошных или полых цилиндра, которые можно вставлять в служебные отверстия блоков.For this purpose, for example, 1-2 solid or hollow cylinders can be installed on each segment, which can be inserted into the service openings of the blocks.
Крепежная пластина может быть выполнена различной длины. Она может также обеспечивать возможность удлинения с помощью штекерной системы.The mounting plate may be of various lengths. It may also allow extension by means of a plug system.
Сегменты направляющих дисков и/или крепежные пластины могут быть изготовлены из различных материалов (например, углеродистой стали, нержавеющей стали, особых металлов, PTFE, PP, PE, PA6, PAG6 или других пластмасс).The segments of the guide discs and / or mounting plates can be made of various materials (for example, carbon steel, stainless steel, special metals, PTFE, PP, PE, PA6, PAG6 or other plastics).
Новая система направляющих дисков имеет, в частности, среди прочего следующие преимущества:The new guide disc system has, inter alia, the following advantages, among others:
1) Она проста и надежна.1) It is simple and reliable.
2) Она обеспечивает возможность стандартизации и тем самым снижения стоимости.2) It provides the ability to standardize and thereby reduce costs.
3) Она проста в монтаже, демонтаже и обслуживании, т.е. обеспечиваются преимущества для пользователей и конкурентоспособность.3) It is easy to install, dismantle and maintain, i.e. user benefits and competitiveness are provided.
4) Она обеспечивает возможность массового производства, что также приводит к уменьшению стоимости.4) It provides the possibility of mass production, which also leads to a decrease in cost.
Эти и другие аспекты изобретения поясняются ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:These and other aspects of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings, which depict:
фиг. 1 - вариант выполнения теплообменника согласно изобретению в виде блочного теплообменника с применением системы направляющих дисков согласно изобретению, в изометрической проекции в частичном разрезе, вид сбоку;FIG. 1 is an embodiment of a heat exchanger according to the invention in the form of a block heat exchanger using a system of guide discs according to the invention, in isometric view in partial section, side view;
фиг. 2 - часть теплообменника согласно изобретению в виде блочного теплообменника в модульном виде с применением одного варианта выполнения системы направляющих дисков согласно изобретению;FIG. 2 shows a part of a heat exchanger according to the invention in the form of a block heat exchanger in a modular form using one embodiment of a guide disc system according to the invention;
фиг. 3А-3D - частичный разрез другого варианта выполнения теплообменника согласно изобретению в виде блочного теплообменника с применением одного варианта выполнения системы направляющих дисков согласно изобретению, при этом сердечник теплообменника имеет основную форму полого цилиндра, вид сбоку, соответственно, сверху;FIG. 3A-3D is a partial sectional view of another embodiment of a heat exchanger according to the invention in the form of a block heat exchanger using one embodiment of a guide disc system according to the invention, the core of the heat exchanger having the main shape of a hollow cylinder, side view, respectively, from above;
фиг. 4А-4D - частичный разрез другого варианта выполнения теплообменника согласно изобретению в виде блочного теплообменника с применением одного варианта выполнения системы направляющих дисков согласно изобретению, при этом сердечник теплообменника имеет основную форму прямоугольного параллелепипеда, вид сбоку, соответственно, сверху;FIG. 4A-4D is a partial sectional view of another embodiment of a heat exchanger according to the invention in the form of a block heat exchanger using one embodiment of a guide disc system according to the invention, the core of the heat exchanger having the main shape of a rectangular parallelepiped, side view, respectively, from above;
фиг. 5А-5В - деталь варианта выполнения направляющего диска, применяемого в системе направляющих дисков согласно изобретению, вид сверху, соответственно, сбоку;FIG. 5A-5B is a detail of an embodiment of a guide disc used in a system of guide discs according to the invention, a top view, respectively, from the side;
фиг. 6А-6Е - направляющий диск для одного варианта выполнения системы направляющих дисков согласно изобретению, для применения в блочном теплообменнике с сердечником теплообменника на основе формы кругового цилиндра, в различных проекциях;FIG. 6A-6E is a guide disc for one embodiment of a guide disc system according to the invention, for use in a block heat exchanger with a heat exchanger core based on the shape of a circular cylinder, in various projections;
фиг. 7А-7Е - направляющий диск для одного варианта выполнения системы направляющих дисков согласно изобретению, для применения в блочном теплообменнике с сердечником теплообменника на основе формы прямоугольного параллелепипеда, в различных проекциях;FIG. 7A-7E is a guide disc for one embodiment of a guide disc system according to the invention, for use in a block heat exchanger with a heat exchanger core based on the shape of a rectangular parallelepiped, in various projections;
фиг. 8А-8D - вариант выполнения крепежной пластины, применяемой в одном варианте выполнения системы направляющих дисков согласно изобретению;FIG. 8A-8D is an embodiment of a mounting plate used in one embodiment of a guide disc system according to the invention;
фиг. 9А, 9В - частичный разрез другой крепежной пластины, которую можно применять в одном варианте выполнения системы направляющих дисков согласно изобретению, а именно, с изображением различных монтажных элементов для крепления направляющих дисков на крепежной пластине, вид сбоку.FIG. 9A, 9B is a partial cross-sectional view of another mounting plate that can be used in one embodiment of the guide disc system according to the invention, namely, with a view of various mounting elements for mounting the guide discs on the mounting plate, side view.
Ниже приводится описание вариантов выполнения данного изобретения. Все варианты выполнения изобретения, а также их технические признаки и свойства можно комбинировать произвольно и без ограничения друг с другом по отдельности или в любой совокупности.The following is a description of embodiments of the present invention. All embodiments of the invention, as well as their technical features and properties, can be combined arbitrarily and without limitation with each other individually or in any combination.
Структурно или функционально одинаковые, аналогичные или одинаково действующие признаки или элементы обозначены на фигурах одинаковыми позициями. Не всегда повторяется подробное описание этих признаков или элементов.Structurally or functionally identical, similar or equally acting features or elements are denoted by the same reference numbers in the figures. A detailed description of these features or elements is not always repeated.
Сначала делаются ссылки на фигуры в целом. При этом сначала поясняется принципиальная конструкция и принцип действия блочного теплообменника и связанной с ним системы направляющих дисков, в частности, со ссылками на фиг. 1, а также 3А-4D, на которых показаны, в частности, соотношения потоков в показанных теплообменниках.First, references are made to the figures in general. In this case, the principle construction and the principle of operation of the block heat exchanger and the associated guide disc system, in particular with reference to FIG. 1, as well as 3A-4D, which show, in particular, the flow ratios in the heat exchangers shown.
Теплообменники 10, в которых используется система 40 направляющих дисков, согласно изобретению, называется обычно также блочными теплообменниками 10 и имеют, среди прочего, сердечник 20 теплообменника из особенного пригодного для переноса тепла материала, например из графита. Такие блочные теплообменники 10 часто используются в химической промышленности и технологии, а именно, в частности, когда процессы теплообмена необходимо выполнять с использованием коррозийных сред. При этом обычно технологические среды или производственные среды, которые должны подвергаться тепловой обработке, отличаются от так называемых служебных сред, которые служат в качестве источника тепла или теплоотвода в стадии тепловой обработки или в стадии темперирования. Эти технологические или производственные среды, с одной стороны, и служебные среды, с другой стороны, направляются в так называемом перекрестном противотоке без непосредственного контакта друг с другом через соответствующий теплообменник 10.The
На основной плите 14 внутри кожуха 30 расположены концентрично друг над другом, например, цилиндрические блочные модули 1 и образуют, соответственно, в целом сердечник 20 теплообменника 10. Сердечник 20 теплообменника и тем самым возможно предусмотренные блочные модули 1 имеют вдоль своего направления Z протяженности продольные отверстия 2 или продольные каналы 2, которые, если предусмотрены отдельные модули 1, соединены друг с другом между модулями. Таким образом, модули 1 выполнены примерно одинаково.On the
По существу перпендикулярно этим продольным каналам 2 предусмотрены поперечные каналы 4, которые называются также служебными отверстиями 4, с которыми не соединены продольные отверстия 2, а соединены исключительно участки объема или отделения зоны кожуха или пространства 30' кожуха на противоположных сторонах кожуха 30.Substantially perpendicular to these
Через продольные каналы 2 протекает в качестве первой среды М1 обычно технологическая среда или получаемая среда, которая должна подвергаться тепловой обработке, будь то нагревание или охлаждение. Через поперечные каналы 4 протекает в качестве второй среды М2 служебная среда, которая служит для охлаждения или нагревания технологической или получаемой среды М1.Through the
Поперечные каналы 4, которые расположены параллельно друг другу в лежащих друг над другом плоскостях и в стоящих рядом друг с другом рядах, входят, как уже указывалось выше, в зону или пространство 30' кожуха между кожухом 30 и сердечником 20 теплообменника.The
Зона 30' кожуха или пространство 30' кожуха разделена с помощью системы 40 направляющих дисков на отдельные участки, отдельные объемы или отделения. В эти участки пространства 30' кожуха входят поперечные каналы 4. Каждый участок объема пространства 30' кожуха проходит через несколько рядов и плоскостей поперечных каналов 4.Area 30 'of the casing or space 30' of the casing is divided using a system of 40 guide discs into separate sections, separate volumes or compartments. The
При работе служебная среда М2 входит снаружи через предусмотренный в кожухе сбоку вход 9, на фиг. 1 на нижнем конце теплообменника 20, в пространство 30' кожуха и заполняет там при работе сначала первый участок объема, который ограничен частью системы 40 направляющих дисков. Система 40 направляющих дисков предотвращает за счет своей геометрии дальнейшее протекание в пространстве 30' кожуха. За счет выбранного расположения направляющих дисков 50 и предусмотренных вертикальных пластин 60 системы 40 направляющих дисков служебная среда М1 отклоняется во входящие в этот участок объема поперечные каналы 4 и тем самым от вертикального направления потока в направлении Z в проходящее поперек направление потока вдоль направления Y протяженности. После протекания через первую группу поперечных каналов в этом участке объема служебная среда М1 переходит затем в первый, противоположно лежащий участок объема пространства 30' кожуха. Там он снова отклоняется за счет выбранной геометрии системы 40 направляющих дисков для вынужденного протекания через следующую группу входящих в этот участок объема поперечных каналов 4 в горизонтальном противоположном направлении.During operation, the service medium M2 enters externally through the
Таким образом, возникает каскадное движение потока служебной среды М2, при этом попеременно происходит в участках объема пространства 30' кожуха вертикальное протекание параллельно направлению Z и попеременно в промежутках горизонтальное протекание в поперечных каналах 4 параллельно направлению Y.Thus, a cascade motion of the service medium flow M2 occurs, with vertical flow alternating in the sections of the volume of the
Таким образом, служебная среда М2 при протекании через пространство 30' кожуха и поперечные каналы 4 сердечника 20 теплообменника проходит через весь сердечник 20 теплообменника, на фиг. 1 снизу вверх и попеременно справа налево и слева направо, и при этом несколько раз отклоняется так, что технологическая среда М1 и служебная среда М2 по существу многократно перекрещиваются и участвуют в интенсивном теплообмене через материал сердечника 20 теплообменника.Thus, the service medium M2, when flowing through the casing space 30 'and the
На верхнем конце теплообменника 10 служебная среда М2 покидает пространство 30' кожуха через предусмотренный снова сбоку выход 8 для служебной среды М2.At the upper end of the
Вместо получаемой или технологической среды М1 и служебной среды М2 речь может идти также в общем о первой среде М1 и второй среде М2. Хотя соответствующие роли распределяются указанным выше образом, однако это не обязательно необходимо.Instead of the resulting or process environment M1 and service environment M2, we can also talk about the first environment M1 and the second environment M2 in general. Although the respective roles are allocated as described above, this is not necessarily necessary.
Для входного потока Е и выходного потока А первой или технологической среды М1 технологические отверстия 2 или продольные каналы 2 объединены в верхней и в нижней головной части 5о, соответственно, 5u в соответствующие камеры.For the input stream E and the output stream A of the first or process medium M1, the
Направления потока сред М1 и М2 могут быть также обратными, при этом, соответственно, изменяются соответствующие функции входа 8 и выхода 9 и соответствующих камер. Однако решающее значение при этом имеет то, что обе среды М1 и М2 направляются в противотоке относительно друг друга, так что холодная и горячая среда не направляются в теплообменник 10 с одной и той же стороны. Это отрицательно сказывалось бы на коэффициенте полезного действия и дополнительно к этому приводило к большим разницам температуры в приходящих в контакт со средами М1 и М2 материалах.The flow directions of the media M1 and M2 can also be inverse, while correspondingly changing the corresponding functions of
Головные части 5u и 5о могут быть также выполнены с несколькими частичными камерами.The
В зависимости от варианта выполнения и геометрии могут возникать, в частности при модульной конструкции, зазоры между расположенными друг над другом блочными модулями 1, которые при необходимости могут быть закрыты частично или полностью с помощью уплотнений 3, например, из PTFE.Depending on the embodiment and geometry, gaps can occur, in particular with a modular construction, between
Зона или пространство 30' кожуха скреплено с собственно кожухом 30 через, соответственно, на основной плите 14. Для уплотнения между основной плитой 14 и нижней головной частью 5u может быть предусмотрено плоское уплотнение 15 или круглое уплотнение 15. Оно может состоять, например, из эластомера.The area or space 30 'of the casing is fastened to the
Для дальнейшего уплотнения можно выполнять (например, через верхнюю головную часть 5о) затягивание, в то время как собственно кожух 30 уплотнен с возможностью свободного движения с помощью круглого уплотнения 15 снизу и с помощью другого круглого уплотнения сверху в верхней головной части 5о. С помощью спиральных пружин образуется натяжение, которое учитывает и компенсирует различное тепловое расширение различных материалов.For further sealing, tightening can be performed (for example, through the upper head 5 °), while the
Все эти аспекты показаны, в частности, на фиг. 1, однако также на других фигурах, в частности, на фиг. 3А-4D.All these aspects are shown, in particular in FIG. 1, however, also in other figures, in particular in FIG. 3A-4D.
На фиг. 1 показаны также вертикальные пластины 60, соответственно, 60-1 и 60-2, на которых, наряду с креплением направляющих дисков 50 непосредственно за счет насаживания на сердечник 20 теплообменника, установлены направляющие диски 50 также своими первыми и вторыми концами 53-1 и 53-2, с целью разделения за счет этого во взаимодействии с вертикальными пластинами 60, 60-1, 60-2 пространства 30' кожуха на участки объема, а именно, в попеременном каскадном виде для реализации перекрестного противотока между обеими средами М1 и М2.In FIG. 1 also shows
На фиг. 1 сердечник 20 теплообменника имеет форму вертикального кругового цилиндра. Однако возможны также другие основные формы. Отверстия или каналы 2 для технологической или получаемой среды М1 проходят вертикально на фиг. 1 и тем самым параллельно оси симметрии или оси Z протяженности основного тела сердечника 20 теплообменника, а именно вертикального кругового цилиндра.In FIG. 1, the
На фиг. 2 показан схематично в изометрической проекции сбоку участок сердечника 20 теплообменника 10, согласно фиг. 1. Этот участок можно также рассматривать в качестве отдельного блочного модуля 1, при этом несколько включенных друг за другом в направлении Z протяженности модулей 1 образуют сердечник 20 соответствующего теплообменника 10.In FIG. 2 is a schematic side elevational view of a
Этот участок или модуль 1 имеет уже соответствующие направляющие диски 50, которые с помощью первых средств 54 насаживания, которые расположены на нижней стороне 50u каждого направляющего диска 50, насажены в служебных отверстиях 4, которые можно рассматривать также в качестве горизонтальных каналов или отверстий, и которые, с другой стороны, с помощью своих концов 53-1 и 53-2 и предусмотренных там вторых средств 55 насаживания опираются на выемки 61 предусмотренной вертикальной пластины 60, 60-1, 60-2.This section or
Можно также видеть, что внутренний контур 50i каждого направляющего диска 50 согласован с наружным контуром 20а сердечника 20 теплообменника. В этом случае сердечник 20 теплообменника, соответственно, его модуль 1 имеет форму вертикального кругового цилиндра с осью Z симметрии, параллельно которой образованы вертикальные каналы или отверстия 2 для технологической среды М1.You can also see that the
Наружный контур 50а направляющего диска 50 проходит концентрично внутреннему контуру 50i, т.е. образован также круглым или кольцеобразным на основании круглой формы, однако наружный контур 50а может иметь также любую другую форму и, например, соответствовать внутреннему контуру кожуха 30 соответствующего теплообменника 10, даже когда он не имеет круглую цилиндрическую форму.The
На фиг. 3А-3D показан вариант выполнения теплообменника 10, согласно изобретению, с применением системы 40 направляющих дисков, согласно изобретению, при этом теплообменник 10 и соединенный с ним сердечник 20 теплообменника снова имеют вертикальную и круглую цилиндрическую форму.In FIG. 3A-3D illustrate an embodiment of a
На фиг. 3А и 3С показаны частичные разрезы на виде сбоку. На фиг. 3В и 3D показаны разрезы в направлении, параллельном направлению Z протяженности теплообменника. Соответствующие плоскости разреза показаны с помощью осей А-А, В-В, С-С и D-D на соответствующих фиг. 3А-3D, на которых выполняются эти разрезы.In FIG. 3A and 3C show partial cross-sectional side views. In FIG. 3B and 3D show sections in a direction parallel to the direction Z of the length of the heat exchanger. Corresponding section planes are shown using axes AA, BB, CC and D-D in the respective FIGS. 3A-3D on which these cuts are made.
Показаны вертикальные протяженности теплообменника от нижней головной части 5u с выходом 7 и выходным потоком А для первой среды М1 или получаемой среды М1 до верхней головной части 5о с входом 6 и входным потоком для первой среды М1 или получаемой среды М1.Shown are the vertical lengths of the heat exchanger from the
Наружная оболочка образована снова кожухом 30. Внутренняя зона образована сердечником 20 теплообменника, который проходит, как и весь теплообменник 10, в направлении Z протяженности. Сердечник 20 теплообменника выполнен в направлении Z протяженности с вертикальными отверстиями 2 или каналами 2 для первой среды М1 или получаемой среды М1.The outer shell is again formed by the
Перпендикулярно направлению Z протяженности и тем самым в направлении Y протяженности сердечник 20 теплообменника имеет горизонтальные каналы 4 или отверстия 4, которые называются также служебными отверстиями 4 и служат для транспортировки второй среды М2 или служебной среды М2. Эта вторая среда М2 или служебная среда М2 входит через нижний вход 8 для входного потока е второй среды М2 или служебной среды М2 и выходит через предусмотренный в верхней зоне выход 9 для выходного потока второй среды М2 или служебной среды М2.Perpendicular to the direction Z of the extension and thus in the direction of extension Y, the
Между сердечником 20 теплообменника и кожухом 30 на основании выбранной геометрии образована зона кожуха или пространство 30' кожуха, в котором проходит поток второй среды М2 или служебной среды М2, в данном случае снизу вверх от входа 8 к выходу 9.Between the
При этом зона 30' кожуха или пространство 30' кожуха разделено с помощью предусмотренной системы 40 направляющих дисков, которая образована из собственно направляющих дисков 50 и вертикальных пластин 60, на участки объема или отделения 31. За счет выбранного попеременного и каскадного расположения направляющих дисков 50 относительно вертикальных пластин 60 реализуется перекрестный противоток второй среды М2 относительно первой среды М1. Это означает, что после вхождения потока второй среды М2 через вход 8, вторая среда М2 сначала проходит через служебные отверстия 4 справа налево из первого отделения во второе отделение, затем заполняет вверх второе отделение, затем протекает снова слева направо в третье отделение на правой стороне, так что при таком каскадном прохождении снизу вверх и справа налево, соответственно, слева направо, проходит последовательно через все отделения пространства 30' кожуха и соединенные с отделениями служебные отверстия 4, до появления второй среды М2 на предусмотренном вверху выходе 9 в виде выходного потока а. Во время прохождения потока происходит теплообмен с первой средой или получаемой средой М1, т.е. отдача или прием тепла.The area 30 'of the casing or space 30' of the casing is divided using the provided
На фиг. 3А показано первое средство 54 насаживания на нижней стороне 50u направляющих дисков 50. Эти первые средства 54 насаживания вводятся до определенной глубины в служебные отверстия 4, сидят в них в соответствии с допуском и удерживают направляющие диски 50 в системе 40 направляющих дисков.In FIG. 3A shows the first insertion means 54 on the
На фиг. 3С показано, что дополнительно к этому первые и вторые концы 53-1 и 53-2 выполненного в виде пластины направляющего диска 50 размещены в выемках 61 вертикальной пластины 60. При этом наиболее передняя зона первого и второго конца 53-1 и 53-3 выполненных в виде пластин направляющих дисков 50 образует второе средство 55 насаживания, которое размещается в соответствующей выемке 61 вертикальной пластины 60 и служит для периферийной опоры направляющих дисков 50 в зоне 30' кожуха.In FIG. 3C, it is shown that in addition to this, the first and second ends 53-1 and 53-2 of the plate-shaped
На фиг. 4А-4D показана, аналогично фиг. 3А-3D, модифицированная форма теплообменника 10, согласно изобретению, с системой 40 направляющих дисков, согласно изобретению, при этом при аналогичной в остальном конструкции и одинаковой функции, предусмотрено основное тело в форме прямоугольного параллелепипеда как для сердечника 20 теплообменника, так и для кожуха 30. В соответствии с этим, как показано на фиг. 4В и 4D, направляющие диски 50 по их открытой форме и тем самым внутреннему контуру 50i согласованы с формой прямоугольного параллелепипеда и тем самым имеют многоугольную форму, которая соответствует наружному контуру 20а сердечника 20 теплообменника и внутреннему контуру кожуха 30.In FIG. 4A-4D is shown, similarly to FIG. 3A-3D, a modified form of the
На фиг. 5А-7Е показаны различные варианты выполнения направляющих дисков 50 для системы 40 направляющих дисков, согласно изобретению, при этом они имеют форму пластин 53.In FIG. 5A-7E show various embodiments of the
В показанных на фиг. 5А-6Е вариантах выполнения направляющие диски 50 и соответствующие пластины 53 имеют форму кольцевого участка или части кольца на основе круговой формы. Такие направляющие диски 50 можно применять в вариантах выполнения теплообменника 10, показанных на фиг. 1-3D.As shown in FIG. 5A-6E of the embodiments, the
В противоположность этому, пластина 53 направляющего диска 50 в варианте выполнения, согласно фиг. 7А-7Е, имеет форму замкнутого многоугольника с прямыми углами, по существу на основе прямоугольника, и тем самым может применяться в теплообменнике 10, согласно фиг. 4А-4D.In contrast, the
Во всех случаях лежащая в основе соответствующего направляющего диска 50 пластина 53 имеет верхнюю сторону 50о и нижнюю сторону 50u, при этом на нижней стороне установлены первые средства 54 насаживания в виде штифтов или трубок. Соответствующие внутренние контуры 50i и наружные контуры 50а выполнены одинаковыми по форме и концентричными относительно друг друга и согласованы с соответствующим наружным контуром 20а сердечника 20 соответствующего теплообменника 10.In all cases, the
Направляющие диски 50 и соответствующие лежащие в основе пластины 53 имеют первый и второй концы 53-1, соответственно, 53-2, на которых с помощью выемок на самых наружных концах, в данном случае в наружной зоне, реализованы вторые крепежные средства 55, которые предназначены для введения с целью насаживания в соответствующих вертикальных пластинах или крепежных пластинах 60 в соответствующие выемки 61.The
При этом первые и вторые средства 54, соответственно, 55, с одной стороны, и служебные отверстия 4 в сердечнике 20 соответствующего теплообменника 10 и выемки 61 в вертикальной пластине или крепежной пластине 60 имеют соответствующие размеры и подходящее положение по высоте, так что при насаживании направляющего диска 50 с помощью первых крепежных средств 54 в служебные отверстия 4, вторые крепежные отверстия 55 входят также на первых и вторых концах 53-1 и 53-2 в соответствующую выемку 61 крепежных пластин 60.In this case, the first and second means 54, respectively 55, on the one hand, and
На фиг. 6А-7Е показаны соответствующие направляющие диски 50 в различных проекциях. Соответствующие плоскости разреза или плоскости проекции указаны на фигурах с помощью соответствующих линий А-А - D-D.In FIG. 6A-7E show
На фиг. 8А-9В показаны различные варианты выполнения вертикальных пластин или крепежных пластин 60 системы 40 направляющих дисков.In FIG. 8A-9B show various embodiments of vertical plates or mounting
При применении вертикальные пластины или крепежные пластины 60 проходят параллельно направлению Z протяженности сердечника 20 соответствующего теплообменника 10.In use, the vertical plates or mounting
В соответствии с предусмотренным попеременным каскадным расположением подлежащих насаживанию направляющих дисков 50 системы 40 направляющих дисков крепежная пластина 60 в направлении Z протяженности вертикальных пластин или крепежных пластин имеет попеременно на каждой стороне чередующиеся выемки 61, которые имеют такие размеры, что они могут входить в контакт с первыми и вторыми концами 53-1 и 53-2 направляющих дисков 50 посредством приема предусмотренных там вторых крепежных средств 55.In accordance with the provided alternate cascade arrangement of the
Кроме того, на фиг. 9А и 9В схематично показано, как можно вставлять посредством вдвигания направляющие диски 50 системы 40 направляющих дисков их первыми и вторыми концами 53-1 и 53-2 и предусмотренными там вторыми крепежными средствами 55 в выемки 61 крепежных пластин 60, при этом на фиг. 9А и 9В показана система и расположение в не насаженном и, соответственно, в насаженном состоянии.In addition, in FIG. 9A and 9B schematically show how the
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Модуль теплообменника, блочный модуль сердечника теплообменника или блока теплообменника1 Heat exchanger module, block module of the core of the heat exchanger or heat exchanger block
2 Продольный канал или продольное отверстие, вертикальный канал, вертикальное отверстие, канал/отверстие для технологической среды, технологическое отверстие2 Longitudinal channel or longitudinal hole, vertical channel, vertical hole, channel / hole for the process medium, technological hole
3 Уплотнение3 Seal
4 Поперечный канал, поперечное отверстие, радиальный канал, радиальное отверстие, канал/отверстие для служебной среды, служебное отверстие4 Cross channel, transverse hole, radial channel, radial hole, channel / hole for the service environment, service hole
4i Внутренний контур поперечного канала 4, поперечного отверстия 4, радиального канала 4, радиального отверстия 4, канала 4/отверстия 4 для второй служебной среды М2, служебного отверстия 44i The inner contour of the
5 Головная часть5 Head part
5о Верхняя головная часть5 ° Upper head
5u Нижняя головная часть5u lower head
6 Вход для технологической среды/первой среды М16 Input for the process medium / first medium M1
7 Выход для технологической среды/первой среды М17 Output for the process medium / first medium M1
8 Вход для служебной среды/второй среды М28 Entrance for the service environment / second environment M2
9 Выход для служебной среды/второй среды М29 Output for the service environment / second environment M2
10 Теплообменник, блочный теплообменник10 Heat exchanger, block heat exchanger
14 Плита основания14 Base plate
15 Краевое уплотнение, круглое уплотнение15 Edge seal, round seal
20 Сердечник теплообменника20 Heat exchanger core
20а Наружный контур сердечника 20 теплообменника20a The outer contour of the
30 Кожух30 Shroud
30' Зона кожуха, пространство кожуха, промежуточное пространство между кожухом 30 и сердечником 20 теплообменника30 'the casing Zone, the casing space, the intermediate space between the
40 Система направляющих дисков40 Guide disc system
50 Направляющий диск50 Guide disc
50а Наружный контур50a Outside circuit
50i Внутренний контур50i Inner loop
50о Верхняя сторона50 ° Top side
50u Нижняя сторона50u bottom side
53 Пластина53 Plate
53-1 Первый конец53-1 First End
53-2 Второй конец53-2 second end
54 Первое средство насаживания, штифт, трубка54 First fitting, pin, tube
55 Второе средство насаживания, выступ, цапфа55 The second means of mounting, ledge, trunnion
60 Вертикальная пластина, крепежная пластина60 vertical plate, mounting plate
60-1 Первая вертикальная пластина/крепежная пластина60-1 First vertical plate / mounting plate
60-2 Вторая вертикальная пластина/крепежная пластина60-2 Second vertical plate / mounting plate
61 Выемка61 notch
А Выходной поток первой среды/технологической среды М1A The output stream of the first environment / technological environment M1
А Выходной поток второй среды/служебной среды М2And the output stream of the second environment / service environment M2
Е Входной поток первой среды/технологической среды М1E The input stream of the first environment / technological environment M1
Е Входной поток второй среды/служебной среды М2E The input stream of the second environment / service environment M2
М1 Первая среда/технологическая средаM1 First Medium / Process Medium
М2 Вторая среда/служебная средаM2 Second environment / service environment
Х (Первое) направление протяженности первых крепежных средств 54 в плоскости Х протяженности или параллельно ейX (First) direction of the extension of the first fastening means 54 in the plane X of the extension or parallel to it
XY Плоскость протяженности направляющих дисков 50XY The length of the
Y (Второе) направление протяженности первых крепежных средств 54 в плоскости XY протяженности или параллельно ейY (Second) direction of extension of the first fastening means 54 in or parallel to the XY plane of extension
Z Направление протяженности/ось симметрии сердечника теплообменника/технологических отверстий.Z Length direction / axis of symmetry of the core of the heat exchanger / process holes.
Claims (22)
в которой каждый направляющий диск (50) системы выполнен с возможностью насаживания на сердечник (20) теплообменника, соответственно, при небольших размерах дисков - на вертикальные ограничивающие пластины.1. A system (40) of guide disks for a heat exchanger (10), which contains a plurality of guide disks (50) for guiding a medium (M1, M2) flowing in a cross countercurrent flow in a heat exchanger (10) in the core (20) of the heat exchanger and in the zone ( 30 ') a casing between the core (20) of the heat exchanger and the casing (30) surrounding the core (20) of the heat exchanger, and
in which each guide disk (50) of the system is configured to fit on the core (20) of the heat exchanger, respectively, with small sizes of the disks on the vertical bounding plates.
при этом вертикальные пластины (60, 60-1, 60-2) имеют выемки (61), которые предназначены для приема вторых средств (55) насаживания и тем самым для контакта с первыми и вторыми концами (53-1, 53-2) направляющих дисков (50).15. The system (40) of the guide discs according to claim 14, in which each guide disc (50) has at its first and second ends (53-1, 53-2) second means (55) of mounting, and
the vertical plates (60, 60-1, 60-2) have recesses (61), which are designed to receive the second means (55) of mounting and thereby contact with the first and second ends (53-1, 53-2) guide discs (50).
при этом в направлении (Z) протяженности сердечника (20) теплообменника и тем самым вертикальных пластин расположено попеременно и в виде каскада по обе стороны вертикальных пластин (60, 60-1, 60-2) множество направляющих дисков.16. The system (40) of the guide discs according to 14, in which there are two vertical plates in the direction (Z) of the length of the corresponding core (20) of the corresponding heat exchanger (10), and
moreover, in the direction (Z) of the length of the core (20) of the heat exchanger and thereby the vertical plates, a plurality of guide discs are alternately arranged and in a cascade on both sides of the vertical plates (60, 60-1, 60-2).
при этом между кожухом (30) и сердечником (20) теплообменника образована система (40) направляющих дисков по любому из пп.1-18 для направления проходящей в теплообменнике (10), в сердечнике (20) теплообменника и в зоне (30') кожуха в перекрестном противотоке среды (M1, M2).19. A heat exchanger (10), in particular a block heat exchanger comprising a core (20) of a heat exchanger and a casing (30) that surrounds the core (20) of the heat exchanger so that a zone (30 'is formed between the core (20) of the heat exchanger and the casing (30) ) casing
while between the casing (30) and the core (20) of the heat exchanger, a system (40) of guide discs is formed according to any one of claims 1 to 18 for guiding the heat exchanger (10), in the core (20) of the heat exchanger and in the zone (30 ') casing in a cross countercurrent environment (M1, M2).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010001065.0 | 2010-01-20 | ||
| DE201010001065 DE102010001065A1 (en) | 2010-01-20 | 2010-01-20 | Guide plate assembly for a heat exchanger, heat exchanger, method for producing a heat exchanger and Ausrüstkit for a heat exchanger |
| PCT/EP2011/050770 WO2011089189A2 (en) | 2010-01-20 | 2011-01-20 | Guide disc assembly for a heat exchanger, heat exchanger, method for producing a heat exchanger and fitting or retrofitting kit for a heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012135469A RU2012135469A (en) | 2014-02-27 |
| RU2517468C2 true RU2517468C2 (en) | 2014-05-27 |
Family
ID=44307321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012135469/06A RU2517468C2 (en) | 2010-01-20 | 2011-01-20 | System of guide discs for heat exchanger, heat exchanger, method to manufacture heat exchanger, and also set for equipment or re-equipment of heat exchanger |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2526365B1 (en) |
| CN (1) | CN102713492A (en) |
| DE (1) | DE102010001065A1 (en) |
| RU (1) | RU2517468C2 (en) |
| WO (1) | WO2011089189A2 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI124763B (en) * | 2013-04-04 | 2015-01-15 | Vahterus Oy | Plate heat exchanger and method for constructing multiple passages in a plate heat exchanger |
| CN104016303A (en) * | 2014-05-20 | 2014-09-03 | 潘东海 | Method for exchanging heat of cooling water in graphite heat exchange block in hydrogen chloride synthesis furnace with high efficiency |
| CN105423778B (en) * | 2015-12-17 | 2023-10-03 | 贵州祥宇泵阀制造有限公司 | Graphite heat exchanger |
| US10955200B2 (en) * | 2018-07-13 | 2021-03-23 | General Electric Company | Heat exchangers having a three-dimensional lattice structure with baffle cells and methods of forming baffles in a three-dimensional lattice structure of a heat exchanger |
| CN110057213B (en) * | 2019-05-14 | 2024-05-17 | 上海森永工程设备股份有限公司 | Shell-and-tube heat exchanger |
| DK180416B1 (en) * | 2019-11-04 | 2021-04-22 | Danfoss As | Plate-and-shell heat exchanger and a channel blocking plate for a plate-and-shell heat exchanger |
| CN110806141B (en) * | 2019-11-11 | 2020-11-27 | 哈尔滨工业大学 | Method for sleeving overlong tube bundle with shell |
| CN111634953A (en) * | 2020-06-11 | 2020-09-08 | 宁波渤川废液处置有限公司 | Anticorrosive cooling arrangement of ferric trichloride in production |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3106957A (en) * | 1959-10-15 | 1963-10-15 | Dow Chemical Co | Heat exchanger |
| EP0744587A1 (en) * | 1995-05-23 | 1996-11-27 | Carbone Of America Ind. Corp. | Graphite heat exchange assembly with silicon carbide tube inserts and fluoropolymer coating |
| RU2173943C1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-09-20 | Савинов Михаил Юрьевич | Electric heater of fluid medium |
| RU2006103623A (en) * | 2003-07-08 | 2006-08-27 | Космо Плант Ко., Лтд. (Jp) | WIND SYSTEM OF ELECTRIC POWER GENERATION, SYSTEM OF PERMANENT MAGNETS AND CONVERTER OF ELECTRIC POWER TO MECHANICAL FORCE |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1248075B (en) * | 1955-08-13 | 1967-08-24 | Lorraine Carbone | Heat exchanger made of blocks with two sets of drilled and intersecting channels |
| US3391016A (en) * | 1964-02-07 | 1968-07-02 | Texas Instruments Inc | Silicon carbide coating on graphite bores of heat exchanger |
| US3315739A (en) * | 1965-06-24 | 1967-04-25 | John G Kearney | Heat-exchanger construction |
| DE2220670A1 (en) * | 1972-04-27 | 1973-11-08 | Sigri Elektrographit Gmbh | BLOCK HEAT EXCHANGER |
| DE2657666A1 (en) * | 1976-12-20 | 1977-12-22 | Richard Vad | Corrosion-resistant heat exchanger has heat-resistant plastic baffles - fixed by joggles to support bars welded to tube plates |
| DE3036251C2 (en) * | 1980-09-26 | 1985-11-28 | Busatis-Werke GmbH u. Co KG, 5630 Remscheid | Heat exchanger boiler |
| PL228578A1 (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-21 | Przed Projektowania I Dostaw K | |
| ES2128310T3 (en) * | 1990-10-08 | 1999-05-16 | Showa Aluminium Co Ltd | HEAT EXCHANGER. |
| JP4239077B2 (en) * | 2003-08-20 | 2009-03-18 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | Compact heat exchanger made of high temperature corrosion resistant ceramics |
| DE102005005509B4 (en) * | 2005-02-04 | 2007-07-26 | Sgl Carbon Ag | Block heat exchanger made of graphite |
| CN101598508A (en) * | 2008-10-08 | 2009-12-09 | 大庆市天能波纹管制造有限公司 | Tube bundle of heat exchanger of spiral diversion plate |
| CN201306953Y (en) * | 2008-10-15 | 2009-09-09 | 淮安恒信水务科技有限公司 | Heat exchanger |
-
2010
- 2010-01-20 DE DE201010001065 patent/DE102010001065A1/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-01-20 WO PCT/EP2011/050770 patent/WO2011089189A2/en active Application Filing
- 2011-01-20 EP EP11701647.7A patent/EP2526365B1/en not_active Not-in-force
- 2011-01-20 CN CN2011800067059A patent/CN102713492A/en active Pending
- 2011-01-20 RU RU2012135469/06A patent/RU2517468C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3106957A (en) * | 1959-10-15 | 1963-10-15 | Dow Chemical Co | Heat exchanger |
| EP0744587A1 (en) * | 1995-05-23 | 1996-11-27 | Carbone Of America Ind. Corp. | Graphite heat exchange assembly with silicon carbide tube inserts and fluoropolymer coating |
| RU2173943C1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-09-20 | Савинов Михаил Юрьевич | Electric heater of fluid medium |
| RU2006103623A (en) * | 2003-07-08 | 2006-08-27 | Космо Плант Ко., Лтд. (Jp) | WIND SYSTEM OF ELECTRIC POWER GENERATION, SYSTEM OF PERMANENT MAGNETS AND CONVERTER OF ELECTRIC POWER TO MECHANICAL FORCE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2526365B1 (en) | 2014-12-31 |
| RU2012135469A (en) | 2014-02-27 |
| WO2011089189A3 (en) | 2012-02-09 |
| WO2011089189A2 (en) | 2011-07-28 |
| CN102713492A (en) | 2012-10-03 |
| EP2526365A2 (en) | 2012-11-28 |
| DE102010001065A1 (en) | 2011-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2517468C2 (en) | System of guide discs for heat exchanger, heat exchanger, method to manufacture heat exchanger, and also set for equipment or re-equipment of heat exchanger | |
| JP6367869B2 (en) | Counterflow heat exchanger with spiral passage | |
| US20180112935A1 (en) | Disk bundle type heat-exchanger | |
| US20100122797A1 (en) | Assembly type oil cooler for intensively cooling hydraulic machinery | |
| US20130330246A1 (en) | Micro-fluidic device | |
| RU2403084C2 (en) | Isothermal chemical reactor | |
| US10876794B2 (en) | Gasketed plate and shell heat exchanger | |
| US20150129181A1 (en) | Modular heat exchanger | |
| JP2012514733A (en) | Heat exchanger and method of making and using it | |
| KR101655889B1 (en) | Heat exchange reactor and method for producing the same | |
| JP2005283095A (en) | Efficient heat exchanger, and engine using the same | |
| JP2006183945A (en) | Oil cooler | |
| JP5105183B2 (en) | Heat exchange unit and heat exchanger using the same | |
| RU2717726C2 (en) | Heat exchanger | |
| EA009005B1 (en) | Contact plate for electro-metallurgical furnace electrode and method for fabricating this plate | |
| KR102113390B1 (en) | Heat exchanger for refrigerating machine | |
| KR101648025B1 (en) | Heat exchanger with baffle and spacing plate and that the manufacturing method | |
| EP3023727B1 (en) | Fluid guide plate and associated plate heat exchanger | |
| CN216745674U (en) | Environment-friendly heat exchanger with heat dissipation function | |
| JP4590602B2 (en) | Heat exchanger group support and filler unit using the same | |
| CN215261332U (en) | Welded plate type heat exchanger | |
| RU2511840C2 (en) | Tubular heat exchanger | |
| US20210231379A1 (en) | Helical fractal heat exchanger | |
| CN110730897A (en) | Plate and shell type heat exchange system with separated manifold | |
| JP2023551878A (en) | Coil type heat exchanger and its manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160121 |