[go: up one dir, main page]

RU2569118C1 - Plate-type film heat exchanger - Google Patents

Plate-type film heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2569118C1
RU2569118C1 RU2014127640/06A RU2014127640A RU2569118C1 RU 2569118 C1 RU2569118 C1 RU 2569118C1 RU 2014127640/06 A RU2014127640/06 A RU 2014127640/06A RU 2014127640 A RU2014127640 A RU 2014127640A RU 2569118 C1 RU2569118 C1 RU 2569118C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channels
coolant
working fluid
heat exchanger
pipes
Prior art date
Application number
RU2014127640/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Войнов
Денис Андреевич Земцов
Ольга Петровна Жукова
Юрий Давыдович Алашкевич
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ)
Priority to RU2014127640/06A priority Critical patent/RU2569118C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2569118C1 publication Critical patent/RU2569118C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: creation of channels for work fluid and heat medium distribution through contact tubes in top part of the vessel, and channels for above said liquid flow in bottom part of the vessel ensures exclusion from the vessel of the branch pipes for work fluid and heat medium supply in top part of the vessel and branch pipes for said liquids removal located in bottom part of the vessel, and exclusion of the removal unions connecting the branch pipes.
EFFECT: use of said plate-type film heat exchanger reduces capital expenditure due to reduction of its metal content and simple design, and hence reduces prime cost of the produced product.
5 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам теплообменного типа, предназначенным для проведения процессов конденсации, нагревания, кипения, тепломассообмена, и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.The invention relates to heat-exchange type apparatuses intended for carrying out condensation, heating, boiling, heat and mass transfer processes, and may find application in the chemical, petrochemical, food and other industries.

Известен пластинчатый теплообменник [1], содержащий пакет теплообменных пластин, имеющих входные и выходные отверстия, образующие каналы через пакет для теплообменной текучей среды, установленный между двумя концевыми плитами, причем, по меньшей мере, в одной из упомянутой концевой плите предусмотрено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, в котором расположена соединительная труба, сообщающаяся с трубопроводной системой, передающей среду.Known plate heat exchanger [1], containing a package of heat exchanger plates having inlet and outlet openings forming channels through a package for heat exchange fluid installed between two end plates, and at least one of the said end plate is provided, at least , one through hole in which the connecting pipe is located, communicating with the piping system transmitting the medium.

Представленный аппарат обладает сравнительно невысокими значениями коэффициента теплопередачи, обусловленными тем, что интенсивность переноса тепла в однофазном потоке существенно ниже, чем в пленке жидкости, стекающей по внутренней поверхности труб или пластин.The apparatus presented has relatively low values of the heat transfer coefficient, due to the fact that the intensity of heat transfer in a single-phase flow is significantly lower than in a film of liquid flowing down the inner surface of pipes or plates.

Наиболее близким по технической сущности является пленочный тепломассообменный аппарат [2], состоящий из корпуса с камерой для вывода жидкости со штуцерами, контактных труб, выполненных из гофрированных листов с наклонным рифлением круглого профиля радиусом, равным радиусу контактных труб, снабженных профилированными буртиками, размещенными с наружной стороны вогнутых наклонных рифлений на всю длину листов, газовыми патрубками и винтовыми спиралями, а в зазоры, образованные газовыми патрубками и контактными трубами, вставлены патрубки для подвода рабочей жидкости и теплоносителя, сообщенные со штуцерами для подвода рабочей жидкости и теплоносителя, в нижних торцах контактных труб герметично размещены патрубки для отвода теплоносителя, соединенные с отводящим штуцером.The closest in technical essence is a film heat and mass transfer apparatus [2], consisting of a housing with a chamber for liquid output with fittings, contact pipes made of corrugated sheets with oblique corrugation of a round profile with a radius equal to the radius of contact pipes equipped with profiled collars placed with the outer the sides of the concave inclined corrugations for the entire length of the sheets, with gas pipes and helical spirals, and a pipe is inserted into the gaps formed by the gas pipes and contact pipes and for supplying a working fluid and a coolant, in communication with fittings for supplying a working fluid and a coolant, in the lower ends of the contact tubes are sealed pipes for draining the coolant connected to the outlet fitting.

Однако этот аппарат обладает сравнительно высокой металлоемкостью и сложен в конструктивном выполнении.However, this device has a relatively high metal consumption and is difficult to constructive.

Изобретение решает задачу снижения металлоемкости и упрощения конструкции.The invention solves the problem of reducing metal consumption and simplifying the design.

Технический результат заключается в снижении металлоемкости и упрощении конструкции за счет создания каналов для распределения рабочей жидкости и теплоносителя по контактным трубам в верхней части аппарата и каналов для стекания указанных выше жидкостей в нижней части аппарата, что позволило исключить из аппарата патрубки для подвода рабочей жидкости и теплоносителя в верхней части аппарата и патрубки для отвода этих жидкостей, размещенные в нижней части аппарата, а также исключить отводящие штуцера, соединяющие патрубки.The technical result consists in reducing the metal consumption and simplifying the design by creating channels for distributing the working fluid and the coolant along the contact pipes in the upper part of the apparatus and channels for draining the above fluids in the lower part of the apparatus, which made it possible to exclude nozzles for supplying the working fluid and coolant from the apparatus in the upper part of the apparatus and nozzles for the removal of these liquids, located in the lower part of the apparatus, and also to exclude the discharge nipples connecting the nozzles.

Указанный технический результат достигается тем, что в пластинчатом пленочном теплообменнике, состоящем из концевых плит со сквозными отверстиями, размещенными в камерах для ввода и вывода рабочей жидкости и теплоносителя, на которых установлены штуцера для ввода и вывода теплоносителей, а также контактных труб, выполненных из гофрированных листов с наклонным рифлением круглого профиля радиусом, равным радиусу контактных труб, снабженных профилированными буртиками, размещенными с наружной стороны вогнутых наклонных рифлений, газовыми патрубками и винтовыми спиралями, согласно изобретению верхние и нижние концы гофрированных листов отогнуты в местах их наибольшего сближения, при этом концы профилированных буртиков выполнены короче на длину отогнутых концов гофрированного листа и отогнутые концы образуют каналы для распределения рабочей жидкости и теплоносителя по контактным трубам и каналы для их стекания, причем полости сквозных отверстий на концевых плитах, предназначенные для ввода и вывода рабочей жидкости, сообщены с каналами для распределения и стекания рабочей жидкости, а полости сквозных отверстий, предназначенные для ввода и вывода теплоносителя, сообщены с каналами для распределения и стекания теплоносителя.The specified technical result is achieved by the fact that in a plate film heat exchanger consisting of end plates with through holes located in the chambers for the input and output of the working fluid and coolant, on which the fittings for the input and output of coolants, as well as contact pipes made of corrugated sheets with oblique corrugation of a round profile with a radius equal to the radius of the contact tubes equipped with profiled collars placed on the outside of the concave oblique corrugations, gas and pipes and screw spirals, according to the invention, the upper and lower ends of the corrugated sheets are bent at the places of their closest convergence, while the ends of the profiled flanges are made shorter by the length of the bent ends of the corrugated sheet and the bent ends form channels for distributing the working fluid and coolant along the contact pipes and channels for their draining, and the cavity of the through holes on the end plates, designed to enter and output the working fluid, are in communication with the channels for distribution and draining liquid, and the cavities of the through holes intended for the input and output of the coolant are in communication with the channels for distribution and draining of the coolant.

Наличие отогнутых концов у гофрированных листов в местах их наибольшего сближения в противоположные стороны и образование тем самым каналов для распределения рабочей жидкости и теплоносителя по контактным трубам в верхней части теплообменника и каналов для стекания рабочей жидкости и теплоносителя в нижней части теплообменника, а также сообщение полостей сквозных отверстий на концевых плитах, предназначенных для ввода и вывода рабочей жидкости с каналами для распределения и стекания рабочей жидкости, и сообщение полости сквозных отверстий, предназначенных для перетекания и стекания теплоносителя, с каналами для распределения и стекания теплоносителя, а также выполнение длины профилированных буртиков короче на длину отогнутых концов гофрированного листа позволяет организовать теплообмен между теплоносителем и рабочей жидкостью через поверхность контактных труб без использования патрубков для подвода рабочей жидкости и теплоносителя в верхней части аппарата и патрубков для отвода теплоносителя, размещенных в нижней части аппарата, а также исключить отводящие штуцера, соединяющие эти патрубки, что упрощает конструкцию пленочного пластинчатого теплообменника и снижает его металлоемкость.The presence of bent ends of the corrugated sheets in the places of their closest convergence in opposite directions and thereby the formation of channels for distributing the working fluid and the coolant along the contact pipes in the upper part of the heat exchanger and channels for draining the working fluid and coolant in the lower part of the heat exchanger, as well as holes on the end plates designed for input and output of the working fluid with channels for distribution and draining of the working fluid, and the communication cavity through The holes intended for flowing and draining the coolant, with channels for distributing and draining the coolant, as well as the length of the profiled flanges shorter than the length of the bent ends of the corrugated sheet, allows heat exchange between the coolant and the working fluid through the surface of the contact pipes without the use of nozzles for supplying working fluid and coolant in the upper part of the device and pipes for the removal of coolant located in the lower part of the device, and also exclude the discharge nipples connecting these nozzles, which simplifies the design of the film plate heat exchanger and reduces its metal consumption.

Выполнение профилированных буртиков короче на длину отогнутых концов гофрированного листа обеспечивает беспрепятственное перетекание рабочей жидкости и теплоносителя по каналам для распределения и стекания.The implementation of the profiled flanges shorter by the length of the bent ends of the corrugated sheet provides unhindered flow of the working fluid and coolant through the channels for distribution and runoff.

Сообщение полостей сквозных отверстий на концевых плитах, предназначенных для рабочей жидкости, с каналами для распределения и стекания рабочей жидкости, а также сообщение полостей сквозных отверстий, предназначенных для теплоносителя, с каналами для распределения и стекания теплоносителя, обеспечивает работоспособность теплообменника и обеспечивает снижение его металлоемкости и упрощает конструкцию.The communication of the through-hole cavities on the end plates intended for the working fluid with the channels for distributing and draining the working fluid, as well as the communication of the through-hole cavities intended for the coolant with the channels for distributing and draining the coolant, ensures the operability of the heat exchanger and reduces its metal consumption and simplifies the design.

На фиг. 1 изображен общий вид пластинчатого пленочного теплообменника; на фиг. 2 показан вид пластинчатого пленочного теплообменника сверху при снятой верхней концевой плите; на фиг. 3 представлен продольный разрез теплообменника по сечению А-А; на фиг. 4 представлен продольный разрез теплообменника по сечению Б-Б; на фиг. 5 изображена схема распределения рабочей жидкости и теплоносителя.In FIG. 1 shows a general view of a plate film heat exchanger; in FIG. 2 shows a top view of a plate film heat exchanger with the upper end plate removed; in FIG. 3 shows a longitudinal section through a heat exchanger along section AA; in FIG. 4 shows a longitudinal section of a heat exchanger along section BB; in FIG. 5 shows a distribution diagram of a working fluid and a coolant.

Пластинчатый пленочный теплообменник состоит из концевых плит 1 и 2, в которых выполнены сквозные отверстия 3 и 4, сообщающиеся с камерами для ввода рабочей жидкости 5 и теплоносителя 6 и, соответственно, сообщающиеся с камерами для вывода рабочей жидкости 7 и теплоносителя 8, на которых установлены штуцера для ввода 9, 10 и вывода 11, 12. Контактные трубы 13 выполнены из гофрированных листов 14 с наклонным рифлением круглого профиля 15 радиусом, равным радиусу контактных труб. Контактные трубы 13 снабжены профилированными буртиками 16, размещенными с наружной стороны вогнутых наклонных рифлений 17, газовыми патрубками 18 и винтовыми спиралями 19. Верхние 20 и нижние 21 концы гофрированных листов 14 отогнуты в местах их наибольшего сближения с образованием каналов 22 для распределения рабочей жидкости и каналов 23 для распределения теплоносителя по контактным трубам 13 в верхней части теплообменника и каналов 24 и 25 для стекания рабочей жидкости и теплоносителя из контактных труб 13, соответственно, в нижней части теплообменника.The plate-type film heat exchanger consists of end plates 1 and 2, in which through holes 3 and 4 are made, communicating with the chambers for introducing the working fluid 5 and heat carrier 6 and, respectively, communicating with the chambers for discharging the working fluid 7 and coolant 8, on which are installed nipple for input 9, 10 and output 11, 12. The contact pipes 13 are made of corrugated sheets 14 with inclined corrugation of a round profile 15 with a radius equal to the radius of the contact pipes. The contact tubes 13 are equipped with profiled shoulders 16 located on the outside of the concave inclined corrugations 17, gas pipes 18 and screw spirals 19. The upper 20 and lower 21 ends of the corrugated sheets 14 are bent at the points of their closest convergence with the formation of channels 22 for distributing the working fluid and channels 23 for distributing the coolant along the contact pipes 13 in the upper part of the heat exchanger and channels 24 and 25 for draining the working fluid and coolant from the contact pipes 13, respectively, in the lower part of the heat ennika.

Пластинчатый пленочный теплообменник работает следующим образом.Lamellar film heat exchanger operates as follows.

Рабочая жидкость через штуцер 9 попадает в камеру 5, далее, пройдя через отверстия 4, выполненные в плите 1, поступает в каналы 22, образованные отогнутыми концами гофрированных листов 14 в верхней части теплообменника, и перетекает в контактные трубы 13 через кольцевые зазоры, образованные газовыми патрубками 18 и внутренней поверхностью контактных труб 13. Аналогично теплоноситель через штуцер 10 попадает в камеру 6, далее, пройдя через отверстия 3, выполненные в концевой плите 1, поступает в каналы для распределения теплоносителя 23 и перетекает в контактные трубы 13. Затем жидкости (рабочая и теплоноситель) по соответствующим трубам стекают в виде жидкостной пленки по виткам винтовой спирали 19, приобретая вращательно поступательное движение, что прижимает их к поверхности контактных труб 13 и обеспечивает устойчивое течение, интенсивное перемешивание и теплообмен через стенку контактных труб 13. На выходе из контактных труб 13 рабочая жидкость по каналам 24 и теплоноситель по каналам 25, размещенным в нижней части теплообменника, стекают через сквозные отверстия 3 и 4, выполненные в концевой плите 2, в камеры 7 и 8 соответственно и оттуда отводятся через штуцера 11 и 12.The working fluid through the nozzle 9 enters the chamber 5, then, passing through the holes 4 made in the plate 1, it enters the channels 22 formed by the bent ends of the corrugated sheets 14 in the upper part of the heat exchanger, and flows into the contact pipes 13 through the annular gaps formed by gas pipes 18 and the inner surface of the contact pipes 13. Similarly, the coolant through the fitting 10 enters the chamber 6, then, passing through the holes 3 made in the end plate 1, enters the channels for distribution of the coolant 23 and flows into contact pipes 13. Then the liquids (working and coolant) flow through the corresponding pipes in the form of a liquid film along the turns of the spiral spiral 19, acquiring rotational translational motion, which presses them to the surface of the contact pipes 13 and provides a steady flow, intensive mixing and heat transfer through the contact wall pipes 13. At the outlet of the contact pipes 13, the working fluid through the channels 24 and the coolant through the channels 25 located in the lower part of the heat exchanger flow through the through holes 3 and 4, made in tsevoy plate 2, in the chamber 7, and 8, respectively, and therefrom discharged through the nozzle 11 and 12.

Использование заявляемого пластинчатого пленочного теплообменника позволяет снизить капитальные затраты вследствие уменьшения его металлоемкости и упростить конструкцию, а следовательно, снизить себестоимость выпускаемого продукта.The use of the inventive plate film heat exchanger can reduce capital costs due to a decrease in its metal consumption and simplify the design, and therefore, reduce the cost of the product.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2469252, F28D 9/00, F28F 3/08 от 30.09.2009, опубл. 0.12.2012, БИ №34.1. RF patent No. 2469252, F28D 9/00, F28F 3/08 from 09/30/2009, publ. December 12, 2012, BI No. 34.

2. Патент РФ №2332246, B01D 1/22, B01D 3/28 от 21.05.2007, опубл. 27.08.2008, БИ №24.2. RF patent No. 2332246, B01D 1/22, B01D 3/28 of 05/21/2007, publ. 08/27/2008, BI No. 24.

Claims (1)

Пластинчатый пленочный теплообменник, состоящий из концевых плит со сквозными отверстиями, размещенными в камерах для ввода и вывода рабочей жидкости и теплоносителя, на которых установлены штуцера для ввода и вывода теплоносителей, а также контактных труб, выполненных из гофрированных листов с наклонным рифлением круглого профиля радиусом, равным радиусу контактных труб, снабженных профилированными буртиками, размещенными с наружной стороны вогнутых наклонных рифлений, газовыми патрубками и винтовыми спиралями, отличающийся тем, что верхние и нижние концы гофрированных листов отогнуты в местах их наибольшего сближения, при этом концы профилированных буртиков выполнены короче на длину отогнутых концов гофрированного листа и отогнутые концы образуют каналы для распределения рабочей жидкости и теплоносителя по контактным трубам и каналы для их стекания, причем полости сквозных отверстий на концевых плитах, предназначенные для ввода и вывода рабочей жидкости, сообщены с каналами для распределения и стекания рабочей жидкости, а полости сквозных отверстий, предназначенные для ввода и вывода теплоносителя, сообщены с каналами для распределения и стекания теплоносителя. Lamellar film heat exchanger, consisting of end plates with through holes located in the chambers for the input and output of the working fluid and coolant, on which the fittings for the input and output of coolants, as well as contact pipes made of corrugated sheets with inclined corrugation of a round profile with a radius, are installed, equal to the radius of the contact pipes equipped with profiled collars placed on the outside of the concave inclined corrugations, gas pipes and spiral spirals, characterized in that the upper and lower ends of the corrugated sheets are bent in the places of their closest convergence, while the ends of the profiled flanges are made shorter by the length of the bent ends of the corrugated sheet and the bent ends form channels for distributing the working fluid and coolant along the contact pipes and channels for their draining, holes on the end plates, designed for input and output of the working fluid, in communication with channels for distribution and draining of the working fluid, and the cavity through holes, designed values for the input and output of the coolant, communicated with channels for distribution and draining of the coolant.
RU2014127640/06A 2014-07-07 2014-07-07 Plate-type film heat exchanger RU2569118C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127640/06A RU2569118C1 (en) 2014-07-07 2014-07-07 Plate-type film heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127640/06A RU2569118C1 (en) 2014-07-07 2014-07-07 Plate-type film heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2569118C1 true RU2569118C1 (en) 2015-11-20

Family

ID=54598316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014127640/06A RU2569118C1 (en) 2014-07-07 2014-07-07 Plate-type film heat exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2569118C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2000584A (en) * 1977-06-30 1979-01-10 Rosenblad Corp Falling film heat exchangers
RU2332246C1 (en) * 2007-05-21 2008-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" Film-type enthalpy exchanger
CN201206954Y (en) * 2008-03-31 2009-03-11 洛阳蓝海实业有限公司 Corrugated plate turbulent heat membrane heat exchanger
RU107581U1 (en) * 2010-12-27 2011-08-20 Александр Александрович Смирных FILM HEAT EXCHANGER
RU2469252C1 (en) * 2008-10-15 2012-12-10 Альфа Лаваль Корпорейт Аб Plate-type heat exchanger

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2000584A (en) * 1977-06-30 1979-01-10 Rosenblad Corp Falling film heat exchangers
RU2332246C1 (en) * 2007-05-21 2008-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" Film-type enthalpy exchanger
CN201206954Y (en) * 2008-03-31 2009-03-11 洛阳蓝海实业有限公司 Corrugated plate turbulent heat membrane heat exchanger
RU2469252C1 (en) * 2008-10-15 2012-12-10 Альфа Лаваль Корпорейт Аб Plate-type heat exchanger
RU107581U1 (en) * 2010-12-27 2011-08-20 Александр Александрович Смирных FILM HEAT EXCHANGER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4211277A (en) Heat exchanger having internal fittings
WO1994023259A1 (en) Heat exchanger
WO2014151340A1 (en) Liquid to liquid multi-pass countercurrent heat exchanger
TW434395B (en) Heat exchanger
CN204923968U (en) Vortex is adverse current double -pipe heat exchanger entirely
CN106091759B (en) A Rotary Flow Heating Separate Heat Pipe Evaporator
RU2206851C1 (en) Shell-and-plate heat exchanger (modofocations)
RU2569118C1 (en) Plate-type film heat exchanger
CN207214870U (en) Shell-and-tube oil water heat exchange device
CN221325170U (en) Efficient wave node tube heat exchanger
CN203964723U (en) Shell-and-tube heat exchanger
RU2750678C1 (en) Spiral-plate heat exchanger
CN204165287U (en) Four backhaul condensers
CN101975521A (en) Straight pipe dividing wall type heat exchanger
RU2332246C1 (en) Film-type enthalpy exchanger
RU2013737C1 (en) Heat exchanger
CN104142073B (en) Carbonated drink plate-type heat-exchange unit
RU162675U1 (en) SPIRAL HEAT EXCHANGER
CN107166998A (en) A kind of corrosion-resistant and high-temperature resistant is without the quartzy heat-exchanger rig of leakage formula and preparation method
CN208296647U (en) A kind of petroleum pipeline heat-exchanger rig
US1759126A (en) Heat interchanger
RU2774015C1 (en) Heat exchanger
RU2619432C2 (en) Radial plated heat and mass exchange device
RU2621194C1 (en) Heat exchange unit
JPH06300470A (en) Triple pipe type heat exchanger and heating and cooling unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160708