16.01.2020
220.017.f5d8

ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002710835
Дата охранного документа
14.01.2020
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, скрепленных между собой. Обечайки выполнены разного диаметра, увеличивающегося от входной части к центральной и уменьшающегося от центральной части к выходной. Количество обечаек входной части соответствует количеству обечаек выходной части. Обечайки установлены последовательно с обеих сторон центральной части корпуса таким образом, что образуют чередующиеся полости первого и второго компонентов. Теплообменные элементы выполнены в виде нескольких коаксиально установленных труб разного диаметра и разной длины. Трубы большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть теплообменного элемента, а трубы меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть. Данное изобретение позволяет улучшить технические характеристики и расширить функциональные возможности теплообменного аппарата. 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, МПК: F28D 7/10 - прототип).

Предложенный 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 теплообменного аппарата.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном теплообменном 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, скрепленных между собой, причем каждая упомянутая обечайка содержит одно днище, при этом обечайки выполнены разного диаметра, увеличивающимся от входной части к центральной и уменьшающимся от центральной части к выходной, причем количество обечаек входной части соответствует количеству обечаек выходной части, при этом обечайки установлены последовательно с обеих сторон центральной части корпуса таким образом, что образуют чередующиеся входные полости первого и второго компонентов, и чередующиеся выходные полости первого и второго компонентов, причем длина входных полостей равномерно уменьшается от периферии к центральной части корпуса, а длина выходных полостей равномерно увеличивается от центральной части корпуса к периферии, при этом упомянутые входные и выходные полости первого компонента открываются в общие входной и выходной коллекторы первого компонента соответственно, установленные на корпусе теплообменного аппарата, и выполненные в виде труб с патрубками подачи или приема компонента, а упомянутые входные и выходные полости второго компонента открываются в общие входной и выходной коллекторы второго компонента соответственно, установленные на корпусе теплообменного аппарата, и выполненные в виде труб с патрубками подачи или приема компонента, при этом теплообменные элементы выполнены 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 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 компонентов, при этом полости кольцевых радиальных зазоров первого и второго потоков монотонно чередуются между собой.

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

Предложенный теплообменный аппарат содержит цилиндрический корпус, состоящий из входной 1, центральной 2 и выходной 3 частей. Центральная часть 2 выполнена в виде полого цилиндра с двумя днищами. Входная 1 и выходная 3 части выполнены из нескольких полых цилиндрических обечаек 4, скрепленных между собой. Каждая обечайка 4 содержит одно днище. Обечайки 4 выполнены разного диаметра, увеличивающимся от входной части к центральной и уменьшающимся от центральной части к выходной, причем количество обечаек входной части соответствует количеству обечаек выходной части. Обечайки 4 установлены последовательно с обеих сторон центральной части 2 корпуса таким образом, что образуют чередующиеся входные полости 5 и 6 первого и второго компонентов соответственно, и чередующиеся выходные полости 7 и 8 первого и второго компонентов. Упомянутые входные 5 и выходные 7 полости первого компонента открываются в общие входной 9 и выходной 10 коллекторы первого компонента соответственно. Входные 6 и выходные 8 полости второго компонента открываются в общие входной 11 и выходной 12 коллекторы второго компонента соответственно. Теплообменный элемент 13 выполнен в виде нескольких коаксиально установленных труб 14 разного диаметра и разной длины. Трубы 14 большего диаметра и меньшей длины образуют периферийную часть теплообменного элемента, а трубы меньшего диаметра и большей длины образуют его центральную часть. Входная и выходная часть наружной трубы теплообменного элемента 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 между стенками труб, соединенных с полостью первого или второго компонентов, при этом полости кольцевых радиальных зазоров первого и второго потоков монотонно чередуются между собой.

Предложенный теплообменный аппарат работает следующим образом.

Из входного коллектора 9 первого компонента компонент поступает в полости первого компонента 5, образованные обечайками 4, и из них в кольцевые зазоры теплообменного элемента 13, образованного из труб 14. Пройдя по кольцевым зазорам, первый компонент собирается в выходных полостях 7 первого компонента, после чего поступает в выходной коллектор 10 первого компонента и отводится далее для дальнейшего использования.

Из входного коллектора 11 второго компонента, компонент поступает в полости второго компонента 6, образованные обечайками 4, и из них в кольцевые зазоры теплообменного элемента 13, образованного из труб 14. Пройдя по кольцевым зазорам, второй компонент собирается в выходных полостях 8 второго компонента, после чего поступает в выходной коллектор 12 первого компонента и отводится далее для дальнейшего использования.

Теплообмен между компонентами осуществляется через стенки труб 14 теплообменного элемента 13.

Схема подачи компонентов в виде коаксиальных полых колец, между стенками труб 14 теплообменного элемента 13, позволяет увеличить в несколько раз площадь поверхности теплообмена с одновременным уменьшением толщины струи. Такое решение дает возможность реализовать схему подачи первого и второго компонентов с их чередованием, что, в конечном итоге, даст возможность повысить эффективность работы теплообменного аппарата и обеспечить требуемые характеристики по теплообмену при значительно меньших габаритных размерах теплообменного аппарата.

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

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

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, скрепленных между собой, причем каждая упомянутая обечайка содержит одно днище, при этом обечайки выполнены разного диаметра, увеличивающегося от входной части к центральной и уменьшающегося от центральной части к выходной, причем количество обечаек входной части соответствует количеству обечаек выходной части, при этом обечайки установлены последовательно с обеих сторон центральной части корпуса таким образом, что образуют чередующиеся входные полости первого и второго компонентов и чередующиеся выходные полости первого и второго компонентов, причем длина входных полостей равномерно уменьшается от периферии к центральной части корпуса, а длина выходных полостей равномерно увеличивается от центральной части корпуса к периферии, при этом упомянутые входные и выходные полости первого компонента открываются в общие входной и выходной коллекторы первого компонента соответственно, установленные на корпусе теплообменного аппарата и выполненные в виде труб с патрубками подачи или приема компонента, а упомянутые входные и выходные полости второго компонента открываются в общие входной и выходной коллекторы второго компонента соответственно, установленные на корпусе теплообменного аппарата и выполненные в виде труб с патрубками подачи или приема компонента, при этом теплообменные элементы выполнены 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 части наружной трубы теплообменного элемента установлены 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 компонента, при этом полости кольцевых радиальных зазоров первого и второго потоков 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