RU3158U1 - HEAT EXCHANGER - Google Patents

Abstract

1. Теплообменник, корпус которого выполнен в виде закрытого кожуха с крышкой, полость кожуха разделена внутренней перегородкой на две части, каждая из которых сообщена с соответствующими входным и выходным патрубками, отличающийся тем, что внутренняя перегородка выполнена зигзагоробразной с образованием в своей проекции на горизонтальную плоскость пилообразной периодической кривой, максимальный размах которой между продольными стенками кожуха меньше ширины кожуха, причем указанная перегородка закреплена с трех сторон своими торцами на поперечных стенках и на днище кожуха, поперечные стенки которого выполнены прямоугольными с различной высотой, днище кожуха выполнено наклонным в сторону расположения выходных патрубков, установленных на днище кожуха вблизи его стыка с поперечной стенкой большей высоты, а входные патрубки установлены на поперечной стенке меньшей высоты.2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен кронштейном, трубопроводом, гидрозатвором и питателем гидрозатвора, причем гидрозатвор выполнен в виде желоба, расположенного по верхнему краю поперечных и продольных стенок кожуха, питатель гидрозатвора установлен на уровне расположения гидрозатвора на кронштейне, закрепленном на кожухе, нижние кромки крышки, выполненной отбортованной, погружены в желоб, заполненный водой и соединенный трубопроводом с питателем гидрозатвора.1. The heat exchanger, the casing of which is made in the form of a closed casing with a cover, the cavity of the casing is divided into two parts by an internal partition, each of which is connected with the corresponding inlet and outlet pipes, characterized in that the inner partition is made zigzag with the formation in its projection on a horizontal plane sawtooth periodic curve, the maximum range of which between the longitudinal walls of the casing is less than the width of the casing, and the specified partition is fixed on three sides by its ends on the transverse walls and on the bottom of the casing, the transverse walls of which are rectangular with different heights, the bottom of the casing is made inclined toward the location of the outlet pipes installed on the bottom of the casing near its junction with the transverse wall of a higher height, and the inlet pipes are installed on the transverse wall of a lower height. 2. A heat exchanger according to claim 1, characterized in that it is provided with a bracket, a pipeline, a water seal and a water seal feeder, the water seal being made in the form of a gutter located on the upper edge of the transverse and longitudinal walls of the casing, the water seal feeder is installed at the level of the gas seal location on the bracket mounted on the bracket the casing, the lower edges of the flanged cover are immersed in a gutter filled with water and connected by a pipeline to the damper feeder.

Description

ТЕПЛООБМЕННИКHEAT EXCHANGER

-Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и может быть использована в пищевом и химическом производстве для нагрева рабочих жидкостей путем передачи им тепла от отработанных в технологическом процессе жидких сред, подлежащих утилизации.-A useful model refers to heat exchangers and can be used in food and chemical production for heating working fluids by transferring heat from spent fluids used in the technological process to be disposed of.

Известен теплообменник 1-, содержащий пучок тепло)бменных труб, закрепленных в-трубных решетках, и входную камерудля Трубной среды с соответствующим патрубком, размещенным по оси пучка, и распределителем потока в виде полого конического тела вращения, соосного с патрубком, направленного верщиной к последнему и имеющего перфорированные стенки, причем распределитель потока выполнен с криволинейной образующей, имеющей форму ветви синусоиды.Known heat exchanger 1- containing a bundle of heat) exchange tubes fixed in-tube gratings, and an input chamber for the pipe medium with a corresponding pipe placed along the axis of the beam, and a flow distributor in the form of a hollow conical body of revolution, coaxial with the pipe, directed by a vertex to the latter and having perforated walls, and the flow distributor is made with a curved generatrix having the shape of a sinusoid branch.

Недостатком такого теплообменника является сложность конструкции.The disadvantage of this heat exchanger is the design complexity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому рещению является известный теплообменник 2 , содержащий корпус с входным и выходным патрубками для двух теплоносителей, внутренняя полость теплообменники разделена на трубное пространство и межтрубное пространство, разделенное, в свою очередь, двумя перегородками на три секции.The closest in technical essence to the proposed technical solution is the well-known heat exchanger 2, comprising a housing with inlet and outlet nozzles for two coolants, the internal cavity of the heat exchangers is divided into a tube space and an annular space, which, in turn, is divided by two partitions into three sections.

По трубному пространству проходит первый теплоноситель, по межтрубному - второй теплоноситель, между теплоносителями осуществляется теплопередача.The first heat carrier passes through the pipe space, the second heat carrier passes through the pipe space, heat transfer is carried out between the heat carriers.

Такому теплообменнику также присущ отмеченный выше недостаток - конструктивная сложность.Such a heat exchanger also has the drawback noted above - structural complexity.

Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, достигается в теплообменнике, корпус которого выполнен в виде закрытого кожуха- с..крыщкой, полость кожуха- разделена внутренней перегородкой на две части, каждая из которых сообщена с соответствующими входным и выходным патрубками, тем, что внутренняя перегородка выполнена зигзагообразной с образованием в -своей проекции на горизонтальную -плоскость пилообразной периодической кривой, максимальный размах которой между продольными стенками кожуха меньще щирины кожуха, причем указанная перегородка закреплена с трех сторон своими торцами на поперечных стенках и на днище кожуха, поперечные стенки которого выполнень прямоугольными с различной высотой, днище кожуха выполнено наклонным в сторону расположения выходных патрубков, установленных на днище кожуха вблизи его стыка с поперечной стенкой большей высоты, а входные патрубки установлены на поперечной стенке меньшей высоты, а также тем, что он снабжен кронщтейном, трубопроводом, гидрозатвором и питателем гидрозатвора, причем гидрозатвор выполнен в виде желоба, расположенного по верхнему краю поперечных и продольных стенок кожуха, питатель гидрозатвора установлен на уровне расположения желоба на кронштейне, закрепленном на кожухе, нижние кромкиThe technical result, which consists in simplifying the design, is achieved in a heat exchanger, the casing of which is made in the form of a closed casing with .. a cover, the cavity of the casing is divided by an internal partition into two parts, each of which communicates with the corresponding inlet and outlet pipes, so that the inner the septum is zigzag with the formation in its own projection onto a horizontal plane of a sawtooth periodic curve, the maximum span of which between the longitudinal walls of the casing is smaller than the width of the casing, m the specified partition is fixed on three sides with its ends on the transverse walls and on the bottom of the casing, the transverse walls of which are made rectangular with different heights, the bottom of the casing is made inclined toward the location of the outlet pipes installed on the bottom of the casing near its junction with a transverse wall of greater height, and the inlet nozzles are installed on the transverse wall of a lower height, as well as the fact that it is equipped with a bracket, a pipeline, a water seal and a water seal feeder, and the water seal is made in the form of are both located on the upper edge of the transverse and longitudinal walls of the casing, the feeder water seal is mounted on the trough level location on a bracket fixed to the casing, the lower edges

крышки, выполненной отбортованной, погружены в , заполненный водой и соединенный трубопроводом с питателем гидрозатвора.lids made flanged, immersed in, filled with water and connected by piping to the valve seal feeder.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

-на фиг.1 представлен чертеж теплообменника (в разрезе);- figure 1 shows a drawing of a heat exchanger (in section);

-на фиг.2 показан чертеж теплообменника (вид сверху);- figure 2 shows a drawing of a heat exchanger (top view);

-на фиг.З изображен питатель гидрозатвора. Предлагаемый теплообменник содержит корпус, выполненный в-Fig. 3 shows a valve seal feeder. The proposed heat exchanger contains a housing made in

виде закрытого кожуха, состоящего из продольных 1 и поперечных 2 боковых сторон, днища 3 и крышки 4, на которой закреплены крепежные элементы 5, предназначенные дл }-подъема или опускания крышки.in the form of a closed casing, consisting of longitudinal 1 and transverse 2 lateral sides, bottom 3 and cover 4, on which fasteners 5 are fixed, designed to} raise or lower the cover.

Полость кожуха разделена внутренней перегородкой 6 на две части, каждая из которых сообщена с соответствующими входным 7 (8) и выходным 9 (10) патрубками.The cavity of the casing is divided by an internal partition 6 into two parts, each of which is in communication with the corresponding input 7 (8) and output 9 (10) nozzles.

Внутренняя перегородка 6 выполнена зигзагообразной с образованием в своей проекции на горизонтальную плоскость пилообразной периодической кривой, максимальный размах которой между продольными стенками 1 кожуха меньше ширины кожуха.The inner partition 6 is made zigzag with the formation in its projection onto the horizontal plane of a sawtooth periodic curve, the maximum amplitude of which between the longitudinal walls 1 of the casing is less than the width of the casing.

Перегородка 6 закреплена с трех сторон своими торцами на поперечных стенках 2 и на днище 3 кожуха.The partition 6 is fixed on three sides with its ends on the transverse walls 2 and on the bottom 3 of the casing.

Поперечные стенки 2 кожуха выполнены прямоугольными с различной высотой, днище 3 кожуха выполнено наклонным в сторону расположения выходных патрубков 9 (10), установленных на днище 3 кожуха вблизи его стыка с поперечной стенкой 2 большей высоты, аThe transverse walls 2 of the casing are made rectangular with different heights, the bottom 3 of the casing is made inclined toward the location of the outlet pipes 9 (10) installed on the bottom 3 of the casing near its junction with the transverse wall 2 of greater height, and

входные патрубки 7 (8) установлены на поперечной стенке 2 меньшей высоты.the inlet nozzles 7 (8) are mounted on the transverse wall 2 of a lower height.

На днище 3 кожуха закреплень опорные ножки f 1. с помощью которых кожух устанавливается на горизонтальную поверхность.On the bottom 3 of the casing, support legs f 1. are fixed with which the casing is mounted on a horizontal surface.

Кроме того, теплообменник снабжен кронштейном 12. трубопроводом 15, гидрозатвором l4 и питателем 15 гидрозатвора, причем гидрозатвор l4 выполнен в виде желоба, расположенного по верхнему краю продольных 1 и попереыьых 2 стенок кожуха, питатель15 гидрозатвора l4 установлен на уровне расположения желоба на кронштейне 12, закрепленном на кожухе.In addition, the heat exchanger is equipped with a bracket 12. A pipe 15, a water lock l4 and a water lock feeder 15, wherein the water lock l4 is made in the form of a gutter located on the upper edge of the longitudinal 1 and transverse 2 walls of the casing, the gate 15 feeder 15 is installed at the level of the location of the gutter on the bracket 12, fixed on the casing.

Нижние кромки -крышки 4, выполненной отбортованной, погружены в желоб, заполненный водой и соединенныйпрубопроводом l3 с питателем 15 гидрозатвора, снабженного капиллярной трубкой 16, служащей для выравнивания давления воздуха в емкости питателя по мере расхода (испарения) воды из гидрозатвора 1 .The lower edges of the flap 4, made flanged, are immersed in a gutter filled with water and connected by a pipeline l3 to a water trap feeder 15, equipped with a capillary tube 16, which serves to equalize the air pressure in the feeder tank as water flows (evaporates) from the water trap 1.

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

В исходном состоянии теплообменник освобожден от теплоносителей, желоб гидрозатвора 14 заполнен водой, поступающей от питателя 15 через трубопровод 13.In the initial state, the heat exchanger is freed from heat carriers, the gutter of the hydraulic lock 14 is filled with water coming from the feeder 15 through the pipe 13.

Крышка 4 с помощью крепежных элементов 5 опускается и закрывает внутреннюю полость кожуха теплообменника таким образом, что нижние кромки крышки 4 погружаются в заполненный водой желоб и обеспечивают надежную герметизацию для исключения выхода газовой компоненты (например, паров спирта) из жидких теплоносителей (например, бражки).The cover 4 with the help of fasteners 5 is lowered and closes the inner cavity of the heat exchanger casing so that the lower edges of the cover 4 are immersed in the gutter filled with water and provide reliable sealing to prevent the exit of the gas component (for example, alcohol vapor) from the liquid coolants (for example, mash) .

Первый теплоноситель с температурой Ti поступает во входной патрубок 7 (пунктирная стрелка на фиг. 16). а второй теплоноситель с температурой Т2 ( при этом Т1 Т2 ) поступает во входной патрубок 8 (средства подачи теплоносителей на чертеже не показаны).The first coolant with a temperature Ti enters the inlet pipe 7 (dashed arrow in Fig. 16). and the second coolant with a temperature T2 (with T1 T2) enters the inlet pipe 8 (means for supplying coolants are not shown in the drawing).

Первый и второй теплоносители заполняют соответствующие полости в кожухе теплообменника по разные стороны зигзагообразной перегородки 6.The first and second heat carriers fill the corresponding cavity in the casing of the heat exchanger on opposite sides of the zigzag partition 6.

При этом происходит теплопередача через перегородку 6 от теплоносителя с более высокой температурой к теплоносителю с меньшей температурой и по мере перетекания теплоносителей по наклонному днищу 3 к выходным патрубкам 9 и 10.-Скорость перетекания теплоносителей задается из -условия необходимой эффективности передачи тепла между теплоносителями.In this case, heat transfer occurs through the partition 6 from the coolant with a higher temperature to the coolant with a lower temperature and as the coolant flows along the inclined bottom 3 to the outlet pipes 9 and 10. - The flow rate of the coolants is set from the condition for the necessary efficiency of heat transfer between the coolants.

Теплоносители, между которыми произошел теплообмен, выводятся из выходных патрубков 9 и 10 и далее поступают в аппараты или емкости для дальнейшего использования в соответствии с технологическим процессом.The heat carriers between which the heat exchange occurred are removed from the outlet pipes 9 and 10 and then enter the apparatus or containers for further use in accordance with the technological process.

Питатель 1 обеспечивает подачу необходимого количества воды в желоб гидрозатвора l4 по мере испарения воды.Feeder 1 provides the necessary amount of water in the gutter of the hydraulic lock l4 as the water evaporates.

Чтобы в освободившемся пространстве питателя 15 не создавался вакуум, камера питателя 15 сообщается с атмосферой через капиллярную трубку 16.So that vacuum is not created in the free space of the feeder 15, the chamber of the feeder 15 communicates with the atmosphere through a capillary tube 16.

Предлагаемый теплообменник был изготовлен и опробован в промышленных условиях в спиртовом производстве.The proposed heat exchanger was manufactured and tested under industrial conditions in the alcohol industry.

Теплообменник не содержит сложных конструктивных узлов и прост в изготовлении.The heat exchanger does not contain complex structural components and is easy to manufacture.

Одним из теплоносителей являлась барда, удаляемая из кубаиспарителя ректификационной установки и обладавшая высокой температурой (около 100 С).One of the coolants was bard, which was removed from the cube of the distillation unit and had a high temperature (about 100 ° C).

Другим теплоносителем являлась бражка, обладавшая низкой температурой (около 20 С), загружаемая в куб-испаритель .для последуюш,ей переработки.Another coolant was mash, which had a low temperature (about 20 C), loaded into a cube-evaporator. For subsequent processing.

Благодаря- использованию предлагаемого теплообменника значительно снизились теплоэнергетические затраты, гюскольку свежая бражка поступала в куб-испаритель подогретой в каждом технологическом цикле .Thanks to the use of the proposed heat exchanger, heat and energy costs were significantly reduced, since fresh mash entered the cube-evaporator heated in each technological cycle.

Источники информации:Information sources:

1.Авторское свидетельство СССР №-1816949. М.Кл.5 F28 D 7/00, 1990.1. The author's certificate of the USSR No. 1816949. M. Cl. 5 F28 D 7/00, 1990.

2.В.И.Соколов. Основы расчета и конструирования деталей и узлов пиш,евого оборудования. Машиностроение . М. 1970, с. 177, рис. 188 - прототип.2.V.I. Sokolov. Fundamentals of calculation and design of parts and assemblies for writing equipment. Mechanical engineering. M. 1970, p. 177, fig. 188 is a prototype.

Claims (2)

1. Теплообменник, корпус которого выполнен в виде закрытого кожуха с крышкой, полость кожуха разделена внутренней перегородкой на две части, каждая из которых сообщена с соответствующими входным и выходным патрубками, отличающийся тем, что внутренняя перегородка выполнена зигзагоробразной с образованием в своей проекции на горизонтальную плоскость пилообразной периодической кривой, максимальный размах которой между продольными стенками кожуха меньше ширины кожуха, причем указанная перегородка закреплена с трех сторон своими торцами на поперечных стенках и на днище кожуха, поперечные стенки которого выполнены прямоугольными с различной высотой, днище кожуха выполнено наклонным в сторону расположения выходных патрубков, установленных на днище кожуха вблизи его стыка с поперечной стенкой большей высоты, а входные патрубки установлены на поперечной стенке меньшей высоты.1. The heat exchanger, the casing of which is made in the form of a closed casing with a cover, the cavity of the casing is divided into two parts by an internal partition, each of which is connected with the corresponding inlet and outlet pipes, characterized in that the inner partition is made zigzag with the formation in its projection on a horizontal plane sawtooth periodic curve, the maximum range of which between the longitudinal walls of the casing is less than the width of the casing, and the specified partition is fixed on three sides by its ends on the transverse walls and on the bottom of the casing, the transverse walls of which are rectangular with different heights, the bottom of the casing is made inclined toward the location of the outlet pipes installed on the bottom of the casing near its junction with the transverse wall of a higher height, and the inlet pipes are installed on the transverse wall of a lower height. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен кронштейном, трубопроводом, гидрозатвором и питателем гидрозатвора, причем гидрозатвор выполнен в виде желоба, расположенного по верхнему краю поперечных и продольных стенок кожуха, питатель гидрозатвора установлен на уровне расположения гидрозатвора на кронштейне, закрепленном на кожухе, нижние кромки крышки, выполненной отбортованной, погружены в желоб, заполненный водой и соединенный трубопроводом с питателем гидрозатвора. 2. The heat exchanger according to claim 1, characterized in that it is provided with a bracket, a pipeline, a water seal and a water seal feeder, wherein the water seal is made in the form of a groove located on the upper edge of the transverse and longitudinal walls of the casing, the water seal feeder is installed at the level of the valve location on the bracket, fixed on the casing, the lower edges of the flanged cover are immersed in a gutter filled with water and connected by a pipeline to the damper feeder.