RU2084794C1

RU2084794C1 - Multichannel heat exchanger

Info

Publication number: RU2084794C1
Application number: RU93030927A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Молодкин; Б.С. Чернов; В.Н. Дроздов; Н.П. Одношивкин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "СИБТЕПЛОМАШ"
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1993-06-10
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: heating facilities. SUBSTANCE: multichannel heat exchanger has assembling manifold 2 and distributing manifold 3 connected to system of parallel channels 4, 5, 6, 7, grouped into passages, and, respectively, to branch pipes 1 and 8 to let heat carrier in and out. Channels of each run are made with summary area of cross section equal to or less than area of cross section of heat carrier inlet branch pipe 1. Speed of heat carrier in channels will be equal to or higher than its speed in inlet branch pipe 1 and, consequently, suspended particles entrained by water flow will not settle in channels which materially reduces probability of undegslag corrosion and increases service life of steel heat exchangers in heating systems. EFFECT: improved operation reliability owing to decrease of accumulation of hard particles leading to corrosion of pipes.

Description

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано в системах отопления или охлаждения. The invention relates to heating equipment and can be used in heating or cooling systems.

Известны многоходовые теплообменники, содержащие корпус с вертикально или горизонтально расположенными каналами для прохода теплоносителя, сообщенными через разделяющие и собирающий коллекторы с патрубками подвода и отвода, например стальные панельные отопительные радиаторы [1, 2]
В этих конструкциях теплоноситель по подводящему патрубку поступает в разделяющий коллектор, а из него последовательно в каждый из каналов. При этом скорость теплоносителя, по мере удаления от подводящего патрубка, снижается и при достаточно большой длине отопительной панели стремится к нулевой. Это приводит к осаждению взвешенных частиц в каналах с низкой скоростью теплоносителя и возникновению подшламовой коррозии, особенно проявляющей себя в системах отопления открытого типа, с водоразбором. В таких случаях для увеличения срока службы стальных радиаторов приходится увеличивать толщину стенок радиаторов сравнительно с достаточной по соображениям прочности, что приводит к значительному перерасходу металла на их изготовление.Known multi-way heat exchangers containing a housing with vertically or horizontally arranged channels for the passage of coolant, communicated through the separating and collecting manifolds with inlet and outlet pipes, for example steel panel heating radiators [1, 2]
In these designs, the coolant through the inlet pipe enters the separating manifold, and from it sequentially into each of the channels. At the same time, the velocity of the coolant, as it moves away from the inlet pipe, decreases and tends to zero with a sufficiently large length of the heating panel. This leads to the deposition of suspended particles in the channels with a low coolant velocity and the occurrence of sub-slurry corrosion, especially manifested in open-type heating systems, with a water intake. In such cases, to increase the service life of steel radiators, it is necessary to increase the wall thickness of the radiators compared with sufficient strength considerations, which leads to a significant overspending of metal on their manufacture.

Известна многоходовая теплообменная панель, содержащая сборный и распределительные коллекторы, подключенные к системе параллельных каналов, сгруппированных в ходы [3] Но в существующих конструкциях отопительных радиаторов такого типа, например, радиатор РСГ-2, изготовляемый АООТ "Сибтепломаш" в г. Братске, суммарное поперечное сечение каналов каждого хода радиатора значительно больше поперечного сечения подводящего патрубка. При этом скорость теплоносителя в каналах намного ниже, чем в подводящем трубопроводе. В результате взвешенные твердые частицы, вынесенные потоком из системы подводящих трубопроводов, осаждаются в каналах, образуя шлам, и, как следствие, возникает подшламовая коррозия. A multi-way heat exchange panel is known that contains prefabricated and distribution manifolds connected to a system of parallel channels grouped into passages [3] But in existing designs of heating radiators of this type, for example, the radiator RSG-2 manufactured by Sibteplomash OJSC in Bratsk, the total the cross section of the channels of each stroke of the radiator is much larger than the cross section of the inlet pipe. In this case, the velocity of the coolant in the channels is much lower than in the supply pipe. As a result, suspended solids discharged by the stream from the supply piping system are deposited in the channels, forming a slurry, and, as a result, under-slurry corrosion occurs.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является повышение эксплуатационной надежности за счет значительного снижения накопления в каналах твердых осадков, приводящих к коррозионному разрушению. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to increase operational reliability by significantly reducing the accumulation of solid deposits in the channels, leading to corrosion damage.

Для достижения этого технического результата в многоходовой теплообменной панели, содержащей сборный и распределительный коллекторы, подключенные к системе параллельных каналов, сгруппированных в ходы, и соответственно к патрубкам для вывода и ввода теплоносителя, каналы каждого хода выполнены с суммарной площадью поперечного сечения равной или меньшей площади поперечного сечения патрубка для ввода теплоносителя. To achieve this technical result, in a multi-pass heat exchange panel containing a collection and distribution manifolds connected to a system of parallel channels grouped into passages and, respectively, to nozzles for output and input of a coolant, the channels of each stroke are made with a total cross-sectional area equal to or less than the cross-sectional area section of the nozzle for entering the coolant.

Многоходовой теплообменник (см. чертеж) состоит из подводящего патрубка 1, сборного коллектора 2, распределительных коллекторов 3, каналов 4 7 первого, второго, третьего, четвертого ходов соответственно, отводящего патрубка 8. A multi-way heat exchanger (see drawing) consists of a supply pipe 1, a collection manifold 2, distribution manifolds 3, channels 4 7 of the first, second, third, fourth strokes, respectively, a discharge pipe 8.

Подаваемый в теплообменник теплоноситель через патрубок ввода теплоносителя 1 поступает в канал первого хода, затем в распределительный коллектор 3, далее в каналы второго и т.д. хода, через каналы четвертого хода 7 и патрубок вывода теплоносителя 8 выводится наружу, при этом каналы каждого хода выполнены с суммарной площадью поперечного сечения равной или меньшей площади поперечного сечения патрубка для ввода теплоносителя и скорость теплоносителя в каналах будет равна или выше его скорости в подводящем трубопроводе и взвешенные частицы, принесенные потоком воды, не осядут в каналах, многократно снижается вероятность возникновения подшламовой коррозии и повышается срок эксплуатации стальных отопительных теплообменников в системах отопления с водоразбором. Отпадает необходимость увеличивать толщину стенок теплообменника сравнительно с достаточной по соображениям прочности. Это позволяет экономить до 20% стали. The coolant supplied to the heat exchanger through the inlet of the coolant 1 enters the channel of the first stroke, then to the distribution manifold 3, then to the channels of the second, etc. the passage through the channels of the fourth stroke 7 and the outlet pipe of the coolant 8 is brought out, while the channels of each stroke are made with a total cross-sectional area equal to or less than the cross-sectional area of the pipe for entering the coolant and the speed of the coolant in the channels will be equal to or higher than its speed in the supply pipe and suspended particles brought by the water flow will not settle in the channels, the likelihood of under-slurry corrosion is greatly reduced and the service life of steel heating systems is increased oobmennikov in heating systems with water pumping. There is no need to increase the wall thickness of the heat exchanger compared to strength sufficient for reasons of strength. This saves up to 20% of steel.

Примером решения поставленной задачи может служить стальной панельный радиатор четырехходовой (см. чертеж), у которого при диаметре подводящего патрубка равном 3/4" (20 мм), диаметр каждого канала равен или менее 9 мм. Тогда сечение подводящего патрубка равно:
3,14 • 10² 314 мм²
сечение одного канала равно:
3,14 • 4,5² 63, 58 мм².An example of a solution to this problem is a four-way steel panel radiator (see drawing), for which, when the diameter of the inlet pipe is 3/4 "(20 mm), the diameter of each channel is equal to or less than 9 mm. Then the cross section of the inlet pipe is:
3.14 • 10 ² 314 mm ²
section of one channel is equal to:
3.14 • 4.5 ² 63, 58 mm ² .

Максимальное количество каналов одного хода 5, следовательно суммарное поперечное сечение каналов одного хода 315 мм². Таким образом, в приведенной конструкции соблюдено условие, что каналы каждого хода выполнены с суммарной площадью поперечного сечения равной или меньшей площади поперечного сечения патрубка для ввода теплоносителя.The maximum number of channels of one stroke 5, therefore, the total cross-section of the channels of one stroke 315 mm ² . Thus, in the above construction, the condition is met that the channels of each stroke are made with a total cross-sectional area equal to or less than the cross-sectional area of the nozzle for introducing the coolant.

Claims

A multi-way heat exchanger containing a collection and distribution manifolds connected to a system of parallel channels grouped into passages and, accordingly, to nozzles for outputting and introducing a coolant, characterized in that the channels of each stroke are made with a total cross-sectional area equal to or less than the cross-sectional area of the nozzle for entering the coolant.