RU2747570C1 - Многопоточный трубчатый змеевик - Google Patents
Многопоточный трубчатый змеевик Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747570C1 RU2747570C1 RU2020128192A RU2020128192A RU2747570C1 RU 2747570 C1 RU2747570 C1 RU 2747570C1 RU 2020128192 A RU2020128192 A RU 2020128192A RU 2020128192 A RU2020128192 A RU 2020128192A RU 2747570 C1 RU2747570 C1 RU 2747570C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- straight pipes
- tubular
- coil
- tubular connecting
- connecting elements
- 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
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
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
Изобретение относится к области энергетики. Многопоточный трубчатый змеевик содержит ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки. Количество прямых труб, полости которых соединены с полостью одного отсека, вдвое больше, чем число потоков многопоточного трубчатого змеевика. Диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга в осевом направлении на расстояние, вдвое меньшее, чем длина отсека. Изобретение позволяет обеспечить многопоточное движение текучей среды в одном змеевике. 2 ил.
Description
Изобретение относится к конструкции трубчатых поверхностей теплопередачи теплообменных устройств для текучих сред и может быть использовано в нефтегазовой, химической и других отраслях техники, в частности, в нагревателях нефти и нефтяной эмульсии.
Известны однопоточные трубчатые змеевики [1, 2], в которых прямые трубы-шпильки соединены между собой приварными крутоизогнутыми отводами. Минимальное расстояние между осями смежных труб в змеевках ограничено величиной 1,75d, где d - наружный диаметр труб. Данное обстоятельство накладывает ограничение на увеличение площади поверхности теплопередачи в единице объема, занимаемого змеевиком.
Известен однопоточный трубчатый змеевик [3], в котором прямые трубы-шпильки соединены между собой двойниками и отводами. В данном известном змеевике возможно любое малое расстояние между прямыми трубами в плоскости ряда труб-шпилек, но большим является габаритный размер ряда труб в направлении, перпендикулярном плоскости ряда. К недостаткам относится и сложная конструкция змеевика.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки [4] - прототип. Конструкция данного устройства является простой, технологичной в изготовлении. Из-за малого расстояния между трубами змеевик [4] имеет значительно более высокую компактность, чем известные аналоги. Недостатком устройства [4], как и известных аналогов [1, 2, 3], является невозможность осуществлять движение текучей среды в них несколькими параллельными потоками. Организация движения текучей среды в одном змеевике несколькими параллельными потоками требуется, когда необходимо уменьшить скорость движения среды, увеличить время пребывания ее в змеевике и в ряде других специальных случаев.
Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в обеспечении многопоточного движения текучей среды в одном змеевике.
Технический результат заключается в возможности за счет многопоточности увеличения площади теплопередачи в единице объема змеевиковых поверхностей, то есть повышения их компактности, а также в снижении гидравлического сопротивления текучей среды в змеевике.
Сущность изобретения заключается в том, что в многопоточном трубчатом змеевике, содержащем ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки, количество прямых труб, полости которых соединены с полостью одного отсека, вдвое больше, чем число потоков многопоточного трубчатого змеевика, диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга в осевом направлении на расстояние вдвое меньшее, чем длина отсека.
В отличие от известного устройства, то, что количество прямых труб, полости которых соединены с полостью одного отсека вдвое больше, чем число потоков многопоточного трубчатого змеевика, диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга в осевом направлении на расстояние вдвое меньшее, чем длина отсека, позволяет осуществлять движение текучей среды в прямых трубах змеевика несколькими параллельными потоками и тем самым решить поставленную техническую проблему.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом [4] показывает, что заявляемое решение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
В известных технических решениях [1, 2, 3] можно осуществлять лишь однопоточное движение текучей среды в змеевике.
На фиг. 1 приведен разрез предлагаемого многопоточного трубчатого змеевика (показан частный случай двухпоточного трубчатого змеевика); на фиг. 2 - часть трубчатого соединительного элемента.
Многопоточный трубчатый змеевик, содержащий ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки, отличающийся тем, что количество прямых труб, полости которых соединены с полостью одного отсека, вдвое больше, чем число потоков многопоточного трубчатого змеевика, диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга в осевом направлении на расстояние вдвое меньшее, чем длина отсека.
Открытые концы труб 1 соединены между собой трубчатыми соединительными элементами 2 с отверстиями 3 для ввода в них открытых концов прямых труб 1. В диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов 2 установлены диски 4, которые со стенкой трубчатого соединительного элемента 2 образуют отсеки 5.
Многопоточный трубчатый змеевик работает следующим образом. При подаче жидкости, например, слева в верхний трубчатый соединительный элемент 2, поток подаваемой жидкости разделяется на несколько параллельных потоков (на фиг. 1 два потока) входящих с разворотом на 90° через открытые концы в полости прямых труб 1. При выходе из прямых труб 1 параллельные потоки объединяются в полости отсека 5 нижнего трубчатого соединительного элемента 2, а затем вновь идет разделение общего потока по другим прямым трубам 1, входящим своими открытыми концами в данный отсек 5. Далее жидкость последовательно проходит параллельными потоками через все прямые трубы 1 и отсеки 5 в трубчатых соединительных элементах 2 и выходит из змеевика справа. В каждом отсеке 5 осуществляется поворот движения жидкости на 180°.
Преимуществами предлагаемого многопоточного трубчатого змеевика являются:
- возможность осуществления движения жидкости одним или несколькими параллельными и однонаправленными потоками в устройстве;
- простота конструкции и технологичность изготовления;
- большая площадь поверхности труб, приходящаяся на единицу объема змеевика.
Источники информации
1. Ентус Н.Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1987. с. 13-16.
2. Патент РФ №2256846 С1, бюл. №20 от 20.07.2005.
3. Авторское свидетельство СССР №454405, МПК F26B 5/10, C10G 9/20, бюл. №47 от 25.12.1974.
4. Патент РФ №2382973 С1, МПК F28F 1/00, бюл. №6 от 27.02.2010.
Claims (1)
- Многопоточный трубчатый змеевик, содержащий ряд прямых труб, открытые концы которых соединены между собой трубчатыми соединительными элементами с отверстиями для ввода в них открытых концов прямых труб, установленные в диаметральных сечениях трубчатых соединительных элементов диски, образующие со стенкой трубчатого соединительного элемента отсеки, отличающийся тем, что количество прямых труб, полости которых соединены с полостью одного отсека, вдвое больше, чем число потоков многопоточного трубчатого змеевика, диски в трубчатых соединительных элементах, расположенных на противоположных концах прямых труб, смещены относительно друг друга в осевом направлении на расстояние, вдвое меньшее, чем длина отсека.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020128192A RU2747570C1 (ru) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Многопоточный трубчатый змеевик |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020128192A RU2747570C1 (ru) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Многопоточный трубчатый змеевик |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2747570C1 true RU2747570C1 (ru) | 2021-05-07 |
Family
ID=75851017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020128192A RU2747570C1 (ru) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Многопоточный трубчатый змеевик |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2747570C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU454405A1 (ru) * | 1972-11-27 | 1974-12-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Нефтяного Машиностроения | Трубчатый змеевик |
| FR2817022B3 (fr) * | 2000-11-17 | 2003-01-24 | Air Quality Process | Installation de conditionnement d'air interieur comportant au moins une unite de refroidissement a pouvoir decontaminant |
| RU2382973C1 (ru) * | 2008-10-22 | 2010-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет | Однопоточный трубчатый змеевик |
| CN201561678U (zh) * | 2009-12-14 | 2010-08-25 | 杭州沈氏换热器有限公司 | 盘管及具有该盘管的换热器 |
| RU2662018C1 (ru) * | 2017-07-10 | 2018-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Трубчатый подогреватель |
-
2020
- 2020-08-24 RU RU2020128192A patent/RU2747570C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU454405A1 (ru) * | 1972-11-27 | 1974-12-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Нефтяного Машиностроения | Трубчатый змеевик |
| FR2817022B3 (fr) * | 2000-11-17 | 2003-01-24 | Air Quality Process | Installation de conditionnement d'air interieur comportant au moins une unite de refroidissement a pouvoir decontaminant |
| RU2382973C1 (ru) * | 2008-10-22 | 2010-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет | Однопоточный трубчатый змеевик |
| CN201561678U (zh) * | 2009-12-14 | 2010-08-25 | 杭州沈氏换热器有限公司 | 盘管及具有该盘管的换热器 |
| RU2662018C1 (ru) * | 2017-07-10 | 2018-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Трубчатый подогреватель |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6367869B2 (ja) | 螺旋状通路を備えた向流式熱交換器 | |
| US3335790A (en) | Heat exchanger with crossing helicoidal tubes | |
| CN108562179B (zh) | 一种螺旋射流套管换热器及其工作方法 | |
| Dong et al. | Experimental research on heat transfer and flow resistance properties in spiral twisted tube heat exchanger | |
| Meyer | Heat transfer in tubes in the transitional flow regime | |
| US1852490A (en) | Heat exchanger | |
| RU2747570C1 (ru) | Многопоточный трубчатый змеевик | |
| WO2018026312A1 (ru) | Кожухотрубный конденсатор и теплообменная трубка кожухотрубного конденсатора (варианты) | |
| JP2007105464A (ja) | 医療用熱交換器 | |
| RU2018130352A (ru) | Внутренние элементы в спирально закрученном теплообменнике для подавления газовых вихрей | |
| Kannan et al. | Experimental and analytical comparison of heat transfer in double pipe heat exchanger | |
| RU209585U1 (ru) | Многопоточный трубчатый змеевик | |
| RU2382973C1 (ru) | Однопоточный трубчатый змеевик | |
| Hao et al. | Experimental study on heat transfer of pulsating flow enhanced the plate heat exchanger | |
| Pasupuleti et al. | Computational Analysis of Conventional and Helical Finned Shell and Tube Heat Exchanger Using ANSYS-CFD. | |
| JP2000346569A (ja) | 熱交換器 | |
| RU2739962C2 (ru) | Радиально-трубный перекрестноточный тепломассообменный аппарат | |
| KR101837087B1 (ko) | 곡면형 마이크로 채널 열교환기 및 이의 제조 방법 | |
| CN106781940B (zh) | 列管换热综合型自组装实验装置以及实验方法 | |
| Saravana Bhavan et al. | Investigation on helical coiled tube heat exchanger for parallel and counter flow using CFD analysis | |
| RU2770086C1 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
| RU2673119C2 (ru) | Теплообменный аппарат | |
| RU175917U1 (ru) | Трубчатый теплообменник | |
| CN105222620B (zh) | 具有分段式螺纹内管的换热器 | |
| RU2773425C1 (ru) | Составной элемент теплообменного аппарата |