ТЕПЛООБМЕННИК Российский патент 2015 года по МПК F28D7/10 

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов.

Известен теплообменник, содержащий внутреннюю и наружную цилиндрические оболочки, установленные коаксиально с кольцевым зазором и образующие полость для рабочего тела, подводящие и отводящие коллекторы с патрубками и дополнительные оболочки, образующие дополнительные полости, которые установлены в теплообменнике на пилонах, причем в пилонах выполнены каналы подвода и отвода рабочего тела, а дополнительные полости соединены между собой с помощью отверстий в дополнительной оболочке (патент РФ №2204773, МПК F28D 7/10, 09.01.2001 - прототип).

Указанный теплообменник работает следующим образом.

Греющий или охлаждающий теплоноситель подается в полость теплообменника и омывает оболочки, которые являются теплообменными элементами и выполнены из материала, обладающего повышенной теплопроводностью.

Рабочее тело разделяется на два потока.

Первый поток через подводящий патрубок поступает в коллектор и далее в каналы, выполненные на наружной поверхности внутренней оболочки. Проходя по каналам, рабочее тело нагревается или охлаждается и через отводящий коллектор и патрубок выходит из теплообменника.

Второй поток рабочего тела через подводящий патрубок, канал в пилоне корпуса и отверстия в стенке средней дополнительной оболочки поступает в каналы, выполненные на наружной поверхности внутренней дополнительной оболочки. Проходя по каналам, рабочее тело нагревается или охлаждается и через отверстия в стенке оболочки поступает в каналы, выполненные на внутренней поверхности наружной дополнительной оболочки, где происходит дальнейший теплообмен с теплоносителем, после чего второй поток через канал в пилоне и отводящий патрубок выходит из теплообменника и смешивается с первым потоком.

Основными недостатками данного теплообменника является невысокая интенсивность теплообмена, так как поверхностями теплосъема являются только боковые стенки каналов и теплообмен осуществляется в пристеночном слое теплоносителя, а его центральная часть в теплообменнике не участвует.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный теплообменник согласно изобретению содержит 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.

В варианте исполнения на наружной поверхности теплообменных элементов выполнены ребра.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид теплообменника в продольном разрезе, на фиг. 2 - разрез Б-Б - поперечный разрез теплообменника, на фиг. 3 - поперечный разрез теплообменника в варианте исполнения.

Предложенный теплообменник содержит корпус 1, состоящий из наружной 2 и внутренней стенок 3, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для рабочего тела, подводящий коллектор 4, отводящий коллектор 5, подводящий патрубок 6, отводящий патрубок 7 и теплообменные элементы 8, выполненные в виде двухслойных цилиндрических оболочек, установленных внутри корпуса 1 на пилонах 9, при этом в пилонах 9 выполнены каналы для подвода и отвода рабочего тела.

В варианте исполнения на наружной поверхности теплообменных элементов 8 выполнены ребра 10.

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 8 и внутренней стенкой 3 корпуса 1.

Рабочее тело через подводящий патрубок 6 поступает в подводящий коллектор 4 и далее в кольцевой зазор, расположенный между наружной стенкой 2 и внутренней стенкой 3 корпуса 1. В кольцевом зазоре рабочее тело разделяется на два потока.

Первый поток рабочего тела проходит в кольцевом зазоре между наружной стенкой 2 и внутренней стенкой 3 корпуса 1, нагревается и отводится в отводящий коллектор 5.

Второй поток рабочего тела поступает по пилонам 9 в кольцевые зазоры, расположенные между стенками теплообменных элементов 8. Проходя по кольцевым зазорам, рабочее тело нагревается, после чего поток по пилонам 9 поступает в отводящий коллектор 5.

В отводящем коллекторе 5 два потока рабочего тела смешиваются между собой. Рабочее тело выходит из отводящего коллектора 5 через отводящий патрубок 7.

В варианте исполнения на наружной поверхности теплообменных элементов 8 выполнены ребра 10, что позволяет интенсифицировать процесс теплопередачи.

Использование предлагаемого изобретения позволит улучшить технические характеристики и расширить функциональные возможности теплообменника.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит 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, в варианте исполнения на наружной поверхности теплообменных элементов выполнены ребра. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Теплообменник, характеризующийся тем, что он содержит 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.

2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности теплообменных элементов выполнены ребра.