×
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 51-60 из 536.
10.06.2013
№216.012.471a

Установка для очистки воздуха

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания. Установка для очистки воздуха, содержащая увлажнитель всасываемого воздуха, компрессор, увлажнитель сжатого воздуха, подогреватель, разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483782
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4915

Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Смесительная головка ЖРД содержит корпус, блок подачи окислителя, блок подачи водорода, блок подачи керосина, соосно-струйные форсунки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484289
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4985

Способ теплообмена газовых сред

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано, в частности, для утилизации тепла газообразных вторичных энергетических ресурсов. Изобретение направлено на повышение эффективности работы теплообменника путем уменьшения потерь тепла при протекании рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484401
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4987

Регенеративный теплообменник

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано, в частности, для утилизации тепла газообразных низко- и среднепотенциальных вторичных энергетических ресурсов. Регенеративный теплообменник с кипящим слоем содержит газовую и воздушную камеры с решетками для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484403
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4988

Способ теплообмена газовых сред

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике. Предложен способ теплообмена газовых сред, например горячего газа и воздуха, при помощи регенеративного теплообменника с кипящим слоем, содержащим газовую и воздушную камеры с решетками для параллельного прохождения теплообменивающихся сред...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484404
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.499c

Способ неконтактного подрыва заряда

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в неконтактных взрывателях боеприпасов. Способ неконтактного подрыва заряда основан на обнаружении цели посредством зондирования пространства импульсным световым излучением двух и более излучателей и регистрации отраженного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484424
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d82

Способ обжига мелкозернистого материала

Изобретение относится к области обжига мелкозернистых материалов. Мелкозернистый материал подогревают и подсушивают в камере подогрева с последующим предварительным псевдоожижением и обжигом в печи. При этом печь содержит камеру подогрева с газораспределительной решеткой, снабженную питателем и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485424
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.514e

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. Изобретение позволяет создать горелку, конструкция которой позволяет обеспечить улучшенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486407
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.54c1

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. Изобретение позволяет обеспечить улучшенные условия смесеобразования и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487300
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.54c8

Печь для обжига мелкозернистого материала в псевдоожиженном слое

Изобретение относится к области обжига мелкозернистых материалов, в частности к печам псевдоожиженного слоя. Печь содержит камеру подогрева с газораспределительной решеткой, снабженную питателем и соединенную с санитарным циклоном, камеру обжига, имеющую топливные горелки и переточное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487307
Дата охранного документа: 10.07.2013
Показаны записи 51-60 из 569.
27.06.2013
№216.012.517f

Способ повышения осколочной эффективности поражающего элемента кассетного боеприпаса

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к кассетным боеприпасам, в оболочке которых содержится множество отдельных поражающих элементов. Кассетный боеприпас содержит корпус, включающий цилиндрическую и донную части, взрывчатое вещество, взрыватель и локализаторы дробления корпуса на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486456
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.5180

Корпус поражающего элемента кассетного боеприпаса

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к корпусам поражающих элементов кассетных боеприпасов. Корпус поражающего элемента содержит цилиндрическую и донную части, локализаторы дробления корпуса на осколки. Локализаторы выполнены в виде кольцевых канавок на внешней поверхности корпуса....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486457
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.5181

Поражающий элемент кассетного боеприпаса

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к поражающим элементам кассетных боеприпасов. Поражающий элемент кассетного боеприпаса содержит корпус, включающий цилиндрическую и донную части, взрывчатое вещество, взрыватель и локализаторы дробления корпуса на осколки. Локализаторы выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486458
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.5182

Способ повышения осколочной эффективности корпуса поражающего элемента кассетного боеприпаса

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способу повышения осколочной эффективности корпуса поражающего элемента кассетного боеприпаса. Корпус кассетного боеприпаса содержит цилиндрическую и донную части. Способ заключается в выполнении локализаторов дробления корпуса на осколки в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486459
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.5183

Корпус поражающего элемента кассетного боеприпаса

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к корпусам поражающих элементов кассетных боеприпасов. Корпус поражающего элемента кассетного боеприпаса содержит цилиндрическую и донную части, локализаторы дробления корпуса на осколки. Локализаторы выполнены в виде кольцевых канавок на внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486460
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.07.2013
№216.012.5784

Способ подачи компонентов топлива в камеру трехкомпонентного жидкостного ракетного двигателя и соосно-струйная форсунка для реализации указанного способа

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к способам и устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива, и может быть использовано при разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Способ подачи компонентов топлива в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488012
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.57c0

Поражающий элемент кассетного боеприпаса

Изобретение относится к кассетным боеприпасам, в частности к поражающим элементам кассетных боеприпасов. Поражающий элемент содержит корпус. Корпус включает цилиндрическую и донную части, локализаторы дробления на осколки. Локализаторы дробления выполнены в виде кольцевых канавок на внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488072
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.57c1

Корпус поражающего элемента кассетного боеприпаса

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к корпусам поражающих элементов кассетных боеприпасов. Корпус поражающего элемента кассетного боеприпаса содержит цилиндрическую и донную части, локализаторы дробления корпуса на осколки. Локализаторы дробления выполнены в виде кольцевых канавок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488073
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.08.2013
№216.012.6124

Способ подачи компонентов топлива в камеру трехкомпонентного жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к способам и устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива, и может быть использовано при разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Способ подачи компонентов топлива в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490500
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6125

Соосно-струйная форсунка

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно - к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива, и может быть использовано при разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Соосно-струйная форсунка содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490501
Дата охранного документа: 20.08.2013
+ добавить свой РИД