12.09.2019
219.017.ca4c

ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002699906
Дата охранного документа
11.09.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Корпус теплообменного аппарата выполнен состоящим из входной, центральной и выходной частей. Центральная часть выполнена в виде полого цилиндра с двумя днищами, а входная и выходная части выполнены из нескольких полых цилиндрических обечаек с одним днищем, скрепленных между собой. Количество обечаек входной части соответствует количеству обечаек выходной части, установленных последовательно с обеих сторон центральной части корпуса таким образом, что они образуют монотонно чередующиеся входные полости первого и второго компонентов и монотонно чередующиеся выходные полости первого и второго компонентов. Теплообменный элемент выполнен в виде нескольких коаксиально установленных труб разного диаметра и разной длины. Входная и выходная части первой наружной трубы теплообменного элемента установлены в днищах центральной части корпуса. Каждая последующая труба теплообменного элемента установлена в днищах входной и соответствующей ей выходной части внутри предыдущей трубы с образованием кольцевых радиальных зазоров между стенками труб, соединенных с полостью первого или второго потоков. Высота кольцевых полостей равномерно уменьшается от периферии к центру, при этом полости кольцевых радиальных зазоров первого и второго компонентов монотонно чередуются между собой. Технический результат – улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов.

Известен теплообменник, содержащий корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для рабочего тела, подводящего и отводящего коллекторов с патрубками, теплообменные элементы, выполненные в виде двухслойных цилиндрических оболочек, соединенные между собой и корпусом при помощи пилонов, установленных на концах теплообменных элементов, при этом в пилонах выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела (патент РФ №2569990, Заявка №: 2014149786/06 от 09.12.2014, MПК:F28D 7/10 -прототип).

Указанный теплообменник работает следующим образом. Во внутреннюю полость теплообменника подается теплоноситель. Теплоноситель равномерно распределяется в полости теплообменника и движется в кольцевых зазорах, расположенных между теплообменными элементами и внутренней стенкой корпуса. Рабочее тело через подводящий патрубок поступает в подводящий коллектор и далее в кольцевой зазор, расположенный между наружной стенкой и внутренней стенкой корпуса. В кольцевом зазоре рабочее тело разделяется на два потока. Первый поток рабочего тела проходит в кольцевом зазоре между наружной стенкой и внутренней стенкой корпуса, нагревается и отводится в отводящий коллектор. Второй поток рабочего тела поступает по пилонам в кольцевые зазоры, расположенные между стенками теплообменных элементов. Проходя по кольцевым зазорам, рабочее тело нагревается, после чего поток по пилонам поступает в отводящий коллектор. В отводящем коллекторе два потока рабочего тела смешиваются между собой. Рабочее тело выходит из отводящего коллектора через отводящий патрубок.

Основными недостатками является сложность конструкции, значительные габаритные размеры, обусловленные значительными конструктивными зазорами между кольцевыми теплообменными элементами, неравномерность нагрева оболочек, вызванная последовательностью прохождения теплоносителя от периферийной оболочки к центральной, что, в конечном итоге, снижает эффективность работы теплообменника.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном теплообменный аппарате, содержащем цилиндрический корпус с входными и выходными патрубками ввода и отвода первого и второго компонентов, расположенными на корпусе, теплообменные элементы, установленные внутри корпуса в определенном порядке, полости которых связаны с соответствующими полостями подвода и отвода компонентов, согласно изобретению, корпус теплообменного аппарата выполнен состоящим из входной, центральной и выходной частей, при этом центральная часть выполнена в виде полого цилиндра с двумя днищами, а входная и выходная части выполнены из нескольких полых цилиндрических обечаек с одним днищем, скрепленных между собой, причем количество обечаек входной части соответствует количеству обечаек выходной части, установленными последовательно с обеих сторон центральной части корпуса таким образом, что они образуют монотонно чередующиеся входные полости первого и второго компонентов, и монотонно чередующиеся выходные полости первого и второго компонентов, при этом теплообменный элемент выполнен в виде нескольких коаксиально установленных труб разного диаметра и разной длины, причем трубы большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть теплообменного элемента, а трубы меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть, при этом входная и выходная часть первой наружной трубы теплообменного элемента установлена в днищах центральной части корпуса, а каждая последующая труба теплообменного элемента установлена в днищах входной и соответствующей ей выходной частей внутри предыдущей трубы с образованием кольцевых радиальных зазоров между стенками труб, соединенных с полостью первого или второго потоков, причем высота кольцевых полостей равномерно увеличивается от периферии к центру, при этом полости кольцевых радиальных зазоров первого и второго компонентов монотонно чередуются между собой.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид теплообменника, продольный разрез, на фиг. 2 -входная часть теплообменника в увеличенном масштабе, на фиг. 3 - выходная часть теплообменника в увеличенном масштабе.

Теплообменный аппарат содержит цилиндрический корпус 1 с входными 2, 3 и выходными 4,5 патрубками ввода и отвода первого и второго компонентов, расположенными на корпусе 1. Корпус теплообменного аппарата выполнен состоящим из входной, центральной и выходной частей. Во входной и выходной частях корпуса 1 установлены входной 6 и выходной 7 патрубки. Центральная часть выполнена в виде полого цилиндра 8 с двумя днищами, а входная 9 и выходная 10 части выполнены из нескольких полых цилиндрических обечаек 11 с одним днищем, скрепленных между собой. Количество обечаек 11 входной части соответствует количеству обечаек 11 выходной части, установленных последовательно с обеих сторон центральной части корпуса 8 таким образом, что они образуют монотонно чередующиеся входные полости первого и второго компонентов, и монотонно чередующиеся выходные полости первого и второго компонентов.

Теплообменный элемент 12 установлен внутри корпуса и его полости связаны с соответствующими полостями подвода и отвода компонентов. Теплообменный элемент 12 выполнен в виде нескольких коаксиально установленных труб разного диаметра и разной длины. Трубы 13 большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть теплообменного элемента, а трубы 14 меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть. Входная и выходная часть первой наружной трубы установлена в днищах центральной части корпуса. Каждая последующая труба теплообменного элемента установлена в днищах входной и соответствующей ей выходной частей внутри предыдущей трубы с образованием кольцевых радиальных зазоров 15 или 16 между стенками труб, соединенных с полостью первого или второго компонентов. Полости кольцевых радиальных зазоров 15 первого и 16 второго компонентов монотонно чередуются между собой. На поверхности труб выполнены турбулизаторы потока для интенсификации теплообмена за счет разрушения ламинарного слоя.

Предложенный теплообменник работает следующим образом.

Первый компонент подается во входной патрубок 6 и во входные патрубки 3, равномерно чередующиеся с входными патрубками 2 второго компонента и поступает по центральной полости теплообменного элемента 12 и чередующимся кольцевым зазорам 15 к выходной части, в частности, к патрубкам 5 и 7.

Второй компонент подается в патрубки 2, равномерно чередующиеся с патрубками подвода первого компонента 3, поступает в кольцевые полости 16 и подается к выходным патрубкам 4. Таким образом, реализуется схема-сплошная струя первого компонента - полая струя второго компонента -полая струя первого компонента-полая струя второго компонента и т.д. по количеству полых цилиндрических обечаек 11.

Такое воздействие на потоки компонентов и их преобразование в полые кольцевые струи позволяет уменьшить поперечный характерный размер и увеличить площадь теплообмена, что, в конечном итоге, позволит повысить эффективность работы теплообменного аппарата в целом..

Направление подачи первого и второго компонентов может быть как попутным при подаче их в одну сторону, так и противоположным, при подаче навстречу друг другу.

Равномерное увеличение высоты кольцевых полостей от периферии к центру позволяет обеспечить требуемую равномерность распределения по кольцевым полостям горячего и холодного потоков.

Использование предложенного технического решения позволит улучшить технические характеристики и расширить функциональные возможности теплообменника.

Теплообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус с входными и выходными патрубками ввода и отвода первого и второго компонентов, расположенными на корпусе, теплообменные элементы, установленные внутри корпуса в определенном порядке, полости которых связаны с соответствующими полостями подвода и отвода компонентов, отличающийся тем, что корпус теплообменного аппарата выполнен состоящим из входной, центральной и выходной частей, при этом центральная часть выполнена в виде полого цилиндра с двумя днищами, а входная и выходная части выполнены из нескольких полых цилиндрических обечаек с одним днищем, скрепленных между собой, причем количество обечаек входной части соответствует количеству обечаек выходной части, установленных последовательно с обеих сторон центральной части корпуса таким образом, что они образуют монотонно чередующиеся входные полости первого и второго компонентов и монотонно чередующиеся выходные полости первого и второго компонентов, при этом теплообменный элемент выполнен в виде нескольких коаксиально установленных труб разного диаметра и разной длины с турбулизаторами потока по всей их длине, причем трубы большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть теплообменного элемента, а трубы меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть, при этом входная и выходная части первой наружной трубы теплообменного элемента установлены в днищах центральной части корпуса, а каждая последующая труба теплообменного элемента установлена в днищах входной и соответствующей ей выходной части внутри предыдущей трубы с образованием кольцевых радиальных зазоров между стенками труб, соединенных с полостью первого или второго потоков, причем высота кольцевых полостей равномерно увеличивается от периферии к центру, при этом полости кольцевых радиальных зазоров первого и второго компонентов монотонно чередуются между собой.
ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ
ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ
ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ
ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 536.
20.01.2013
№216.012.1d2c

Жидкостный ракетный двигатель и способ охлаждения теплонапряженных участков его камеры

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД), преимущественно кислородно-керосиновым. Жидкостный ракетный двигатель содержит как минимум одну регенеративно охлаждаемую камеру, устройство для подачи рабочего тела на турбину турбонасосного агрегата, турбонасосный агрегат, агрегаты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472962
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.29e9

Способ очистки воздуха

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности. Способ очистки воздуха заключается в пропускании воздуха через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476256
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bd3

Клапан

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для установки на технологических линиях газоконденсатных промыслов для автоматического перекрытия трубопровода при аварийном повышении или понижении давления в нем. Клапан содержит корпус с проходным каналом и присоединительными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476746
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bea

Способ сжигания газов

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для создания способов сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения. Способ сжигания газов при помощи факельной горелки, содержащей корпус в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476769
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e74

Факельная горелка

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения. Факельная горелка содержит корпус в виде трубы, снабженной в выходной части рассекателем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477423
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.300a

Способ определения скорости сближения боеприпаса с целью

Способ относится к области вооружений и может быть использован во взрывателях боеприпасов для определения скорости сближения боеприпаса с целью. Способ заключается в определении по измеренной величине временного промежутка между идентификациями цели на двух различных заданных дистанциях и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477833
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.302e

Способ определения расстояния до цели

Способ относится к области вооружений и может быть использован для определения заданного расстояния при сближении боеприпаса с целью. Способ основан на обнаружении цели посредством зондирования пространства световыми импульсами и регистрации отраженного излучения с последующим анализом....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477869
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.302f

Способ определения скорости сближения двух тел, движущихся с различной скоростью

Способ предназначен для определения скорости сближения двух тел, движущихся с различной скоростью. Способ основан на определении по измеренной величине временного промежутка между моментами обнаружения одним телом другого тела на дальней и ближней дистанциях, за счет обнаружения одного тела...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477870
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.03.2013
№216.012.3166

Способ применения неконтактного датчика цели

Способ относится к области вооружения, в частности к оптическим неконтактным взрывателям. Способ применения неконтактного датчика цели с приемо-передающим каналом, содержащим оптический излучатель с источником оптического излучения, фотоприемник и электронный блок характеризуется тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478184
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.324a

Разнотемпературная конденсационная камера

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания. Разнотемпературная конденсационная камера с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения содержит нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки тракта с устройствами обеспечения разности температур их наружных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478417
Дата охранного документа: 10.04.2013
Показаны записи 1-10 из 564.
20.01.2013
№216.012.1d2c

Жидкостный ракетный двигатель и способ охлаждения теплонапряженных участков его камеры

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД), преимущественно кислородно-керосиновым. Жидкостный ракетный двигатель содержит как минимум одну регенеративно охлаждаемую камеру, устройство для подачи рабочего тела на турбину турбонасосного агрегата, турбонасосный агрегат, агрегаты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472962
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2bd3

Клапан

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для установки на технологических линиях газоконденсатных промыслов для автоматического перекрытия трубопровода при аварийном повышении или понижении давления в нем. Клапан содержит корпус с проходным каналом и присоединительными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476746
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bea

Способ сжигания газов

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для создания способов сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения. Способ сжигания газов при помощи факельной горелки, содержащей корпус в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476769
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2013
№216.012.35e7

Мясорубка

Мясорубка содержит корпус со струбциной и съемную ручку для вращения шнека. В корпусе расположен полый шнек с подвижным ножом. Внутри шнека находится вал, на одном конце которого установлена выходная решетка, выполненная с возможностью вращения. Между шнеком и валом установлена кинематическая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479352
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.376a

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива, и может быть использовано при разработке жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит газогенератор, турбонасосный агрегат,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479739
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.376b

Камера жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области энергетических установок, в частности к камерам жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Ступенчатое изменение проходного сечения трубчатого корпуса форсунок выполнено с уменьшением проходного сечения корпуса от пилонов к выходной части, преимущественно, в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479740
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.376c

Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к форсункам и смесительным головкам жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Смесительная головка камеры ЖРД содержит соосно-струйные форсунки, установленные в блоках смесительной головки по концентрическим окружностям. Форсунки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479741
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3ac5

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит газогенератор, турбонасосный агрегат, органы питания и регулирования,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480606
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3ac6

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива при разработке жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит газогенератор, турбонасосный агрегат, органы питания и регулирования,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480607
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3ac8

Соосно-струйная форсунка

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Соосно-струйная форсунка содержит имеющий осевой вход и выход трубчатый корпус с основным осевым каналом, а также не менее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480609
Дата охранного документа: 27.04.2013