RU207810U1

RU207810U1 - PIPE-IN-PIPE COIL HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: RU207810U1
Application number: RU2021112595U
Authority: RU
Inventors: Яков Давидович Золотоносов; Алексей Яковлевич Золотоносов; Екатерина Константиновна Вачагина
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2021-11-17

Abstract

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам и может быть использована в энергетике, ЖКХ и смежных с ними отраслях промышленности.The utility model refers to heat exchangers and can be used in power engineering, housing and communal services and related industries.

Задачей полезной модели является упрощение процесса монтажа змеевикового теплообменника, выполненного по винтовой спирали, состоящего из секций, повышение поверхности теплообмена при снижении общей высоты аппарата.The task of the utility model is to simplify the process of mounting a coil heat exchanger, made in a helical spiral, consisting of sections, to increase the heat exchange surface while reducing the total height of the apparatus.

Технический результат достигается тем, что секции теплообменника установлены друг над другом на полках легкого металлического каркаса, образуя внешний контур теплообменника в форме усеченного конуса.The technical result is achieved by the fact that the sections of the heat exchanger are installed one above the other on the shelves of a light metal frame, forming the outer contour of the heat exchanger in the form of a truncated cone.

Важной особенностью предлагаемой конструкции является:An important feature of the proposed design is:

гибкость конструкции при ремонте и эксплуатации, позволяющая без остановки технологического процесса заменять вышедшую из строя секцию аппарата резервной секцией;design flexibility during repair and operation, which allows replacing a failed section of the apparatus with a backup section without stopping the technological process;

наращивать или сокращать количество секций, установленных друг над другом по высоте винтовой спирали, тем самым подстраивать эффективность теплообмена в зависимости от задач технологического процесса;increase or decrease the number of sections installed one above the other along the height of the helical spiral, thereby adjusting the efficiency of heat transfer depending on the tasks of the technological process;

возможность дальнейшего процесса оптимизации геометрии расположения секций змеевикового теплообменника на полках легкого металлического каркаса, формирующих внешнюю конфигурацию теплообменника в виде усеченного конуса.

the possibility of further optimization of the geometry of the arrangement of the coil heat exchanger sections on the shelves of the light metal frame, which form the external configuration of the heat exchanger in the form of a truncated cone.

Description

Известен теплообменный аппарат, выполненный типа "труба в трубе", включающий, установленные с зазором, внешнюю и внутреннюю трубы, выполненные в виде спирали (см. патенты №211587,6 от 20.07.98).Known heat exchanger, made of the type "pipe in pipe", including installed with a gap, external and internal pipes made in the form of a spiral (see patents No. 211587.6 from 20.07.98).

Недостатком аппарата является его завышенная расчетная высота, объясняемая, в том числе, конструктивными особенностями: из-за наличия в таких аппаратах внутренней полости, образованной стенками конического теплообменника. Заполнение этой полости теплообменными элементами секции позволит увеличить поверхность теплообмена и, как следствие, снизить высоту змеевикового аппарата.The disadvantage of the apparatus is its overestimated design height, which is explained, among other things, by design features: due to the presence in such apparatus of an internal cavity formed by the walls of a conical heat exchanger. Filling this cavity with heat exchange elements of the section will increase the heat exchange surface and, as a result, reduce the height of the coil apparatus.

Наиболее близким предлагаемому техническому решению является змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе", выполненный по винтовой спирали и состоящий из двух конусов, установленных коаксиально один внутри другого (см. патент №201909 на полезную модель от 21.01.21 Бюл. №3). Недостатком прототипа является его высокая металлоемкость, сложность ремонта, обслуживания и очистки проточной части.The closest to the proposed technical solution is a pipe-in-pipe coil heat exchanger made along a helical spiral and consisting of two cones installed coaxially one inside the other (see patent No. 201909 for utility model from 01.21.21 Bull. No. 3). The disadvantage of the prototype is its high metal consumption, the complexity of repair, maintenance and cleaning of the flow path.

Задачей полезной модели является организация простоты монтажа змеевикового теплообменника, выполненного по винтовой спирали и состоящего из секций, а также повышение поверхности теплообмена при снижении общей высоты аппарата.The task of the utility model is to organize the ease of installation of a coil heat exchanger, made in a helical spiral and consisting of sections, as well as to increase the heat exchange surface while reducing the overall height of the apparatus.

Технический результат достигается тем, что секции теплообменника расположены друг над другом на полках легкого металлического каркаса, образуя внешний контур теплообменника в форме усеченного конуса.The technical result is achieved by the fact that the sections of the heat exchanger are located one above the other on the shelves of a light metal frame, forming the outer contour of the heat exchanger in the form of a truncated cone.

На фиг. 1 представлен змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе", выполненный по винтовой спирали и состоящий из секций, одна из которых представлена на фиг. 2 - вид А.FIG. 1 shows a tube-in-tube coil heat exchanger made in a helical spiral and consisting of sections, one of which is shown in FIG. 2 - view A.

Предлагаемый змеевиковый теплообменник включает в себя легкий металлический каркас 1, на полках 2 которого установлены друг над другом плоские секции 3, формирующие внешнюю конфигурацию теплообменника в виде усеченного конуса.The proposed coil heat exchanger includes a light metal frame 1, on the shelves 2 of which flat sections 3 are installed one above the other, forming the external configuration of the heat exchanger in the form of a truncated cone.

Змеевиковые теплообменники типа "труба в трубе" состоят из внутренних змеевиков 4 и внешнего корпуса 5, образуя плоские секции. На входе и выходе плоских секций установлены патрубки 6,7 для нагреваемой среды и 8,9 - греющего теплоносителя.Coil-in-tube heat exchangers consist of internal coils 4 and an external casing 5, forming flat sections. At the inlet and outlet of the flat sections, nozzles 6.7 are installed for the heated medium and 8.9 for the heating coolant.

Змеевиковый теплообменник работает следующим образом: после подачи холодного теплоносителя через патрубок 6 в трубы внутренних змеевиков 4, подается насыщенный водяной пар через патрубок 9 внешней спирали 5. Двигаясь в проточной части труб внутренних змеевиков 4 холодный теплоноситель нагревается от насыщенного водяного пара и через патрубок 7 поступает на вторую секцию змеевикового теплообменника. Перетекая вверх от секции к секции, холодный теплоноситель нагревается до требуемой температуры и через патрубок 7 последней секции выводится из аппарата. Насыщенный водяной пар через патрубок 8 нижней секции, в виде конденсата, также выводится из аппарата змеевикового теплообменника.The coil heat exchanger works as follows: after supplying a cold coolant through the pipe 6 to the pipes of the internal coils 4, saturated water vapor is supplied through the pipe 9 of the outer spiral 5. Moving in the flowing part of the pipes of the internal coils 4, the cold coolant heats up from saturated water vapor and enters through the pipe 7 to the second section of the coil heat exchanger. Flowing upward from section to section, the cold heat carrier is heated to the required temperature and is removed from the apparatus through the branch pipe 7 of the last section. Saturated water vapor through the branch pipe 8 of the lower section, in the form of condensate, is also removed from the coil heat exchanger apparatus.

Важная особенность предлагаемой конструкции змеевикового теплообменника состоит в его гибкости конструкции, положительно реализуемой во время эксплуатации и ремонта. Так вышедшая из строя секция практически без остановки технологического процесса легко демонтируется и оперативно заменяется готовой к работе резервной секцией.An important feature of the proposed design of a coil heat exchanger is its design flexibility, which is positively implemented during operation and repair. Thus, a failed section can be easily dismantled practically without stopping the technological process and promptly replaced with a standby section ready for operation.

Кроме того, за счет предлагаемой компоновки, когда секции теплообменника установлены друг над другом на полках легкого металлического каркаса, теплообменник гибко подстраивается к условиям технологического процесса путем наращивания или сокращения количества секции в аппарате.In addition, due to the proposed arrangement, when the sections of the heat exchanger are installed one above the other on the shelves of a light metal frame, the heat exchanger flexibly adjusts to the conditions of the technological process by increasing or reducing the number of sections in the apparatus.

За счет предлагаемой схемы змеевикового теплообменника типа "труба в трубе", выполненного по винтовой спирали возможен дальнейший процесс оптимизации геометрии расположения секций на полках легкого металлического каркаса, формирующих внешнюю конфигурацию теплообменника в виде усеченного конуса.Due to the proposed scheme of a pipe-in-pipe coil heat exchanger, made along a helical spiral, a further process of optimizing the geometry of the arrangement of sections on the shelves of a light metal frame, forming the external configuration of the heat exchanger in the form of a truncated cone, is possible.

Claims

Coil heat exchanger of the "pipe in pipe" type, made in a helical spiral, consisting of sections, characterized in that the sections of the heat exchanger are installed one above the other on the shelves of a light metal frame, forming the outer contour of the heat exchanger in the form of a truncated cone.