RU2130155C1 - Spiral-passage heat exchanger - Google Patents
Spiral-passage heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130155C1 RU2130155C1 RU97105444A RU97105444A RU2130155C1 RU 2130155 C1 RU2130155 C1 RU 2130155C1 RU 97105444 A RU97105444 A RU 97105444A RU 97105444 A RU97105444 A RU 97105444A RU 2130155 C1 RU2130155 C1 RU 2130155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- spiral
- transfer surfaces
- heat transfer
- Prior art date
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической, горной и др. отраслях промышленности. The invention relates to heat exchange equipment and can be used in the energy, chemical, metallurgical, mining and other industries.
Очистка теплопередающих поверхностей спиральных теплообменников представляет особую трудность, в то время как в общем парке теплообменной аппаратуры их доля возрастает. Cleaning the heat transfer surfaces of spiral heat exchangers is particularly difficult, while their share in the total fleet of heat exchange equipment increases.
Известны теплообменники, которые содержат резиновые поршни, полимерные щетки, металлические ерши, специальные вращающиеся турбинки или сверла для очистки теплопередающих поверхностей [1, 2]
Недостатком этих устройств является то, что при механической очистке возможно частное повреждение теплопередающих поверхностей, что ускоряет коррозию, а кроме того необходима остановка и разборка теплообменника.Known heat exchangers that contain rubber pistons, polymer brushes, metal ruffles, special rotating turbines or drills for cleaning heat transfer surfaces [1, 2]
The disadvantage of these devices is that during mechanical cleaning, partial damage to the heat transfer surfaces is possible, which accelerates corrosion, and in addition, the heat exchanger must be stopped and disassembled.
Известны теплообменники, в которых теплопередающие поверхности покрыты стеклоэмалью [3]. Heat exchangers are known in which heat transfer surfaces are coated with glass enamel [3].
Недостатком таких теплообменников является снижение коэффициента теплопередачи. The disadvantage of such heat exchangers is the reduction in heat transfer coefficient.
Известен теплообменник, который снабжен ультразвуковым генератором для очистки теплопередающих поверхностей [4]. Known heat exchanger, which is equipped with an ultrasonic generator for cleaning heat transfer surfaces [4].
Однако при этом не удаляются отложения, накопившиеся со временем. Кроме того, серийное производство таких генераторов еще не налажено. However, deposits accumulated over time are not removed. In addition, the mass production of such generators has not yet been established.
Известен также теплообменник, который снабжен механизмом для очистки теплопередающих поверхностей посредством гидравлической струи [5]. A heat exchanger is also known, which is equipped with a mechanism for cleaning heat transfer surfaces by means of a hydraulic jet [5].
Недостатком таких теплообменников является невозможность очистки без остановки и разборки и наличие специального оборудования. The disadvantage of such heat exchangers is the inability to clean without stopping and disassembling and the availability of special equipment.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является теплообменник, содержащий корпус с теплопередающими поверхностями, входные и отводящие патрубки, соединенные с трубопроводом. Струйный насос, установленный на выходе из межтрубного пространства, способствует уменьшению отложений на теплопередающих поверхностях, интенсифицируя теплообмен путем увеличения скорости движения среды [6]. The closest technical solution to the proposed invention is a heat exchanger comprising a housing with heat transfer surfaces, inlet and outlet pipes connected to the pipeline. A jet pump installed at the outlet of the annulus helps to reduce deposits on heat transfer surfaces, intensifying heat transfer by increasing the speed of the medium [6].
Недостатком указанного теплообменника является значительная сложность изготовления, большое гидравлическое сопротивление аппарата, что приведет к завышенным энергетическим потерям при прокачке жидкости через аппарат, а также возможное оседание взвешенных частиц в подводящих и отводящих участках. The disadvantage of this heat exchanger is the significant manufacturing complexity, high hydraulic resistance of the apparatus, which will lead to excessive energy losses when pumping fluid through the apparatus, as well as the possible settling of suspended particles in the supply and discharge sections.
Задачей предлагаемого изобретения является очистка теплопередающих поверхностей без остановки работы теплообменника. The task of the invention is to clean the heat transfer surfaces without stopping the operation of the heat exchanger.
Для решения поставленной задачи корпус спирального теплообменника, содержащий теплопередающие поверхности, входные и отводящие патрубки, соединенные с трубопроводом, снабжен генератором механических колебаний и установлен на полупружиненные опоры, а входные и отводящие патрубки подсоединены к трубопроводу посредством гибких гофрированных шлангов. To solve this problem, the housing of the spiral heat exchanger, containing heat transfer surfaces, inlet and outlet pipes connected to the pipeline, is equipped with a mechanical vibration generator and mounted on semi-spring supports, and the inlet and outlet pipes are connected to the pipeline by means of flexible corrugated hoses.
Генератор механических колебаний передает упругие колебания всей конструкции теплообменника. За счет разности инерционных масс металла теплообменника и находящейся в ней жидкости (воды) на границе раздела сред металл - отложения возникает сдвигающий момент, благодаря которому отложения отделяются от поверхности нагрева. Количество колебаний генератора определяют экспериментально при вхождении системы в резонанс. The generator of mechanical vibrations transmits the elastic vibrations of the entire design of the heat exchanger. Due to the difference between the inertial masses of the metal of the heat exchanger and the liquid (water) located in it, a shear moment arises at the interface between the metal and deposits, due to which deposits are separated from the heating surface. The number of oscillations of the generator is determined experimentally when the system enters the resonance.
Подпружиненные опоры, на которых установлен теплообменник, и гибкие гофрированные шланги, посредством которых входные и отводящие патрубки подсоединены к трубопроводу, обеспечивают равномерное распределение нагрузки на конструкцию теплообменника при механических колебаниях, вызванных генератором. The spring-loaded supports on which the heat exchanger is mounted, and flexible corrugated hoses, through which the inlet and outlet pipes are connected to the pipeline, provide a uniform load distribution on the heat exchanger structure during mechanical vibrations caused by the generator.
На чертеже изображена схема спирального теплообменника. The drawing shows a diagram of a spiral heat exchanger.
Корпус 1 спирального теплообменника установлен на подпружиненные опоры 2, входные 2 и отводящие 4 патрубки подсоединены к трубопроводу 5 посредством гибких гофрированных шлангов 6. Сверху на корпусе 1 теплообменника установлен генератор механических колебаний 7 с регулируемой частотой колебаний. The casing 1 of the spiral heat exchanger is mounted on the spring-loaded bearings 2, the inlet 2 and the outlet 4 nozzles are connected to the pipeline 5 by means of flexible corrugated hoses 6. On top of the casing 1 of the heat exchanger there is a mechanical oscillation generator 7 with an adjustable oscillation frequency.
Устройство работает следующим образом. Генератор механических колебаний 7, установленный сверху на корпусе 1, включают в работу при работающем теплообменнике. Регулируя частоту вибрации генератора 7, наблюдают за амплитудой колебания корпуса 1 спирального теплообменника. При достижении эффективного встряхивания корпуса 1 теплообменника систему оставляют в данном режиме на 5 - 10 минут. После этого генератор выключают, теплообменник отключают от коммуникаций и снимают с него верхнюю крышку для определения очистки. При необходимости время может быть скорректировано и в последующем разборку теплообменника производить не требуется. The device operates as follows. The generator of mechanical vibrations 7, mounted on top of the housing 1, is included in the operation when the heat exchanger is operating. By adjusting the vibration frequency of the generator 7, observe the amplitude of oscillation of the housing 1 of the spiral heat exchanger. When achieving effective shaking of the housing 1 of the heat exchanger, the system is left in this mode for 5 to 10 minutes. After that, the generator is turned off, the heat exchanger is disconnected from the communications and the top cover is removed from it to determine the cleaning. If necessary, the time can be adjusted and subsequent disassembly of the heat exchanger is not required.
Основным отличием предлагаемого теплообменника является то, что очистку его теплопередающих поверхностей проводят без разборки и остановки технологического процесса. Вследствие простоты очистку спиральных теплообменников можно проводить через небольшие промежутки времени, что даст возможность не загрязнять теплопередающие поверхности и эксплуатировать его в нормальном режиме с оптимальным коэффициентом теплопередачи. The main difference of the proposed heat exchanger is that the cleaning of its heat transfer surfaces is carried out without disassembling and stopping the process. Due to its simplicity, the cleaning of spiral heat exchangers can be carried out at short intervals, which will make it possible not to contaminate the heat transfer surfaces and to operate it in normal mode with an optimal heat transfer coefficient.
Предлагаемое техническое решение может найти применение для очистки кожухотрубных теплообменников типа "труба в трубе", а также пластинчатых. The proposed solution can be used for cleaning shell-and-tube heat exchangers of the type "pipe in pipe", as well as plate.
Источники информации
1. Морковник А.К. Механизация очистки площади поверхности нагрева труб. Сахарная промышленность, 1983, N 9, с. 24 - 25.Sources of information
1. Carrot A.K. Mechanization of cleaning the surface area of pipe heating. Sugar industry, 1983, N 9, p. 24 - 25.
2. Казаков Р.Г. Химическое оборудование зарубежных фирм на международной выставке "Химия-82". Химическое и нефтяное машиностроение. 1983, N 4, с. 28 - 31. 2. Kazakov R.G. Chemical equipment of foreign companies at the international exhibition "Chemistry-82". Chemical and petroleum engineering. 1983, N 4, p. 28 - 31.
3. Туманянц А.А. и др. Результаты промышленных испытаний опытного образца холодильника со стеклоэмалевым покрытием. НРС: Эксплуатация и ремонт оборудования в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. ЦНИИТЭнефтехим, 1981, N 6, с. 8 - 11. 3. Tumanyants A.A. etc. The results of industrial tests of a prototype of a refrigerator with glass enamel. LDCs: Operation and repair of equipment in the petrochemical and refining industries. TsNIITEneftekhim, 1981, N 6, p. 8 - 11.
4. Бунин Л. В. Ультразвуковой способ предотвращения отложений на поверхностях нагрева теплообменной аппаратуры. РТРС: Эксплуатация, модернизация и ремонт оборудования в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1983, N 2, с. 22 - 24. 4. Bunin LV. Ultrasonic method for preventing deposits on the heating surfaces of heat-exchange equipment. RTRS: Operation, modernization and repair of equipment in the oil refining and petrochemical industries. - M .: TsNIITEneftekhim, 1983, N 2, p. 22-24.
5. Sulphur, 1983, N 165, с. 43. 5. Sulfur, 1983, N 165, p. 43.
6. А.с. СССР N 1783266, МКИ F 20 D 7/00, 1992 (прототип). 6. A.S. USSR N 1783266, MKI F 20 D 7/00, 1992 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97105444A RU2130155C1 (en) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Spiral-passage heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97105444A RU2130155C1 (en) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Spiral-passage heat exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97105444A RU97105444A (en) | 1999-03-27 |
| RU2130155C1 true RU2130155C1 (en) | 1999-05-10 |
Family
ID=20191614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97105444A RU2130155C1 (en) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Spiral-passage heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2130155C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD715Z (en) * | 2012-05-03 | 2014-07-31 | Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы | Convective heat exchanger |
| RU2680768C1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-02-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Heat exchanger |
-
1997
- 1997-04-07 RU RU97105444A patent/RU2130155C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD715Z (en) * | 2012-05-03 | 2014-07-31 | Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы | Convective heat exchanger |
| RU2680768C1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-02-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Heat exchanger |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10175010B2 (en) | Heat exchanger cleaning system with cable and turbine rotation | |
| Awad | Fouling of heat transfer surfaces | |
| KR101206635B1 (en) | A device for generating acoustic and/or vibration energy for heat exchanger tubes | |
| AU2007254263B2 (en) | Mitigation of in-tube fouling in heat exchangers using controlled mechanical vibration | |
| JP2016515469A (en) | Method and apparatus for cleaning containers and pipes using ultrasound | |
| RU2130155C1 (en) | Spiral-passage heat exchanger | |
| US7862224B2 (en) | Vibration actuation system with independent control of frequency and amplitude | |
| CN106964601A (en) | A kind of hinge type ultrasound wave descaling and sound composite cleaning system | |
| RU175916U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING AND PREVENTION OF SEDIMENTS | |
| US12247796B2 (en) | Steam co-injection for the reduction of heat exchange and furnace fouling | |
| CN2685811Y (en) | Non-Scale heat exchanger without maintenance | |
| RU2058518C1 (en) | Heat-exchanging unit cleaning method | |
| CN203518785U (en) | Efficient scale-resistant plate heat exchange equipment | |
| CN223037001U (en) | An ultrasonic anti-scaling device for coils of evaporative cooling equipment | |
| CN119860476B (en) | Collecting pipe with self-cleaning function | |
| CN221764245U (en) | Heat exchange water tank convenient to scale removal | |
| RU2052634C1 (en) | Device for cleaning oil system of turbo-machine | |
| RU2201572C2 (en) | Method for cleaning inner surface of heating radiators of heat- and water mains inside buildings and apparatus for performing the same | |
| RU2357087C1 (en) | Device for cleaning of turbo-machine oil system | |
| US3507257A (en) | Cleaning gas-swept heating surfaces of steam generators | |
| CN119977184A (en) | A physical scale prevention mechanism for cooling water circulation system | |
| CN117466446A (en) | Scale inhibition method of cooling system of industrial centrifugal air compressor (station) | |
| JP2003262492A (en) | Sample fluid cooling device | |
| UA52985A (en) | Unit for heating liquid | |
| SU1193421A1 (en) | Heat exchanger |