Теплообменник типа "труба в трубе"

Авторы патента:

F28D7/00 - Теплообменные аппараты с неподвижными трубчатыми каналами для двух теплоносителей, причем оба теплоносителя контактируют с разделяющими стенками канала

Владельцы патента RU 2504723:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в подогревательных системах тепловых электростанций. Теплообменник типа "труба в трубе" содержит две трубы, расположенные с зазором между ними, одна из которых представляет из себя тор, а вторая - полую ленту Мебиуса, причем по ленте Мебиуса могут быть выполнены продольные канавки. Технический результат - повышение эффективности работы теплообменника и уменьшение его размеров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в подогревательных системах тепловых электростанций.

Известен теплообменный аппарат со сложной схемой потоков теплоносителей - кожухотрубный теплообменник с перегородками в межтрубном пространстве (см. Цветков Ф.Ф. Тепломассообмен. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 550 с., рис 20.4).

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является теплообменник типа "труба в трубе", содержащий две трубы, расположенные с зазором между ними, причем патрубок ввода нагреваемой жидкости расположен со стороны выхода теплоносителя, а патрубок вывода нагреваемой жидкости расположен со стороны входа теплоносителя, теплообменник выполнен в виде винтовой спирали (см. патент РФ №2115876. Теплообменник типа "труба в трубе"/ Коптелов А.Л. Бюл. №10 от 10.04.2004) и принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного теплообменника, принятого за прототип, относится то, что теплообмен осуществляется недостаточно эффективно, а производство теплообменника имеет недостаточную технологичность изготовления.

Технический результат - повышение эффективности передачи тепла, технологичности изготовления теплообменника, увеличения срока службы теплообменника, снижение гидравлических потерь.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что теплообменник типа "труба в трубе" содержит две трубы. Особенность заключается в том, что одна из труб представляет из себя тор, а вторая - полую ленту Мебиуса.

Кроме того, особенностью является то, что по полой ленте Мебиуса продольно выполнены канавки.

На чертежах представлено:

на фиг.1 - схематичное изображение теплообменника, на фиг.2 - изображение теплообменника в разрезе.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Теплообменник содержит патрубок 1 для ввода теплоносителя, патрубок 2 для вывода теплоносителя, патрубок 3 для ввода нагреваемой среды, патрубок 4 для вывода нагреваемой среды, трубу 5, имеющую форму тора, трубу 6, имеющую форму полой ленты Мебиуса.

Теплообменник работает следующим образом.

При вихревом движении теплоносителя и нагреваемой среды навстречу друг другу, теплоноситель подается в теплообменник в патрубок 1, впоследствии выводится из патрубка 2, а нагреваемая среда вводится в патрубок 3, впоследствии выводится из патрубка 4. Движение нагреваемой среды осуществляется трубе 5, имеющей форму тора, последовательно по двум секторам, разделенным трубой 6, имеющей форму полой ленты Мебиуса, по которой движется греющий теплоноситель. Между патрубками 1 и 2 ввода и вывода теплоносителя и патрубками 3 и 4 ввода и вывода нагреваемой среды предусматриваются теплоизоляционные прослойки.

Использование данного изобретения позволит сократить затраты на изготовление и эксплуатацию теплообменника, за счет значительного сокращения количества материалов. Высокая эффективность работы и компактность конструкции позволяет уменьшать размеры теплообменника.

1. Теплообменник типа "труба в трубе", содержащий две трубы, расположенные с зазором между ними, отличающийся тем, что одна из которых представляет из себя тор, а вторая - полую ленту Мебиуса.

2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что по ленте Мебиуса продольно выполнены канавки.

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к установкам для сушки растворов и суспензий, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Реактор // 2475870

Изобретение относится к теплообменной технике и предназначено для использования в качестве моноблочных корабельных высоконапряженных ядерных энергетических устройств (ЯЭУ) большой единичной мощности.

Теплообменный аппарат // 2473856

Изобретение относится к кожухотрубчатым теплообменным аппаратам и может использоваться в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. .

Аппарат воздушного охлаждения секционного типа abc gi с цилиндрическими вытеснителями // 2462676

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в химической, металлургической и газовой промышленности. .

Теплообменный аппарат // 2457415

Изобретение относится к теплоэнергетике, к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности при осуществлении каталитического окисления, дегидрирования и других процессов.

Вертикальный кожухотрубчатый испаритель с перегревателем // 2451888

Изобретение относится к области анаэробной энергетики, а более конкретно к воздухонезависимым энергоустановкам (ЭУ) на основе тепловых двигателей или электрохимических генераторов, работающих на углеводородном горючем и кислороде.

Кожухотрубный теплообменник // 2451887

Изобретение относится к области теплоэнергетики и коммунального хозяйства и может быть применено в кожухотрубных теплообменниках. .

Вертикальный кожухотрубчатый конденсатор // 2437045

Изобретение относится к области анаэробной энергетики, а именно к воздухонезависимым энергоустановкам (ЭУ), использующим углеводородное горючее и кислород для получения энергии.

Вихревой теплообменный элемент // 2425315

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках. .

Трубчатый теплообменник // 2417348

Изобретение относится к теплообменной технике. .

Теплообменник-реактор // 2511815

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в энергетике, нефтехимической и других отраслях промышленности, в частности в процессах, протекающих с большими тепловыми эффектами. Теплообменник-реактор содержит корпус (1) в форме усеченного конуса с днищами (2) и (3), патрубки (4) и (5) ввода и вывода теплоносителя трубного пространства, патрубки (6) и (7) ввода и вывода теплоносителя межтрубного пространства. На центральной части одного из днищ, в частности днища (2), имеется вогнутость (8) (если смотреть снизу днища). Корпус (1) снабжен компенсатором (9) тепловых влияний. В одном из днищ, в частности в днище (3), закреплен тонкостенный полый конус (10) - распределитель потоков с мелкими (11) и крупными (12) отверстиями. Технический результат - повышение эффективности работы теплообменника за счет равномерного распределения скоростей потока по всему его объему и снижение габаритных размеров. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для компримирования и осушки газа // 2516675

Изобретение относится к области теплотехники. Устройство для компримирования и осушки газа содержит многоступенчатый компрессор со ступенью низкого давления, ступенью высокого давления и нагнетательным патрубком и адсорбционный осушитель с зоной осушения и зоной регенерации, причем между ступенью низкого давления и ступенью высокого давления помещен промежуточный холодильник, и при этом устройство дополнительно снабжено теплообменником, имеющим главную камеру с входной частью и выходной частью для первой первичной текучей среды, а концы трубок теплообменника соединены с отдельной входной камерой и выходной камерой для каждого трубного пучка; и при этом первый трубный пучок образует охлаждающий контур промежуточного холодильника, служащий для разогрева газа из ступени высокого давления для регенерации адсорбционного осушителя. Технический результат - упрощение конструкции и монтажа, снижение себестоимости устройства. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Газожидкостный кожухотрубный теплообменник с автоматической системой управления процессом теплообмена // 2523454

Изобретение относится к области теплообмена и может быть использовано преимущественно в области машиностроения для использования теплоты от выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Таким образом, осуществляется автоматическое поддержание температуры внутритрубного теплоносителя в заданных значениях. Газожидкостный кожухотрубный теплообменник с автоматической системой управления процессом теплообмена содержит кожух из двух концентрично расположенных цилиндров, между которыми расположены теплообменные трубы, в верхней части центральной трубы установлена газовая заслонка, выходной конец оси которой соединен с механизмом привода, представляющим собой рычаг, соединенный с терморегулятором при помощи тяги. Технический результат - создание конструкции кожухотрубного газожидкостного теплообменника с автоматическим регулированием. 4 ил.

Охладитель расплава жидкометаллического теплоносителя // 2530984

Изобретение относится к области теплотехники тяжелых жидкометаллических теплоносителей и может быть использовано в исследовательских, испытательных стендах и установках атомной техники с реакторами на быстрых нейтронах. В охладителе перед патрубком подвода охлаждающей воды установлен регулятор ее расхода, а перед ним - задатчик температуры, вход которого соединен с выходом термопреобразователя, установленного на патрубке отвода жидкометаллического теплоносителя. Технический результат - повышение эффективности теплообмена за счет автоматизации процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Термосифонный теплообменный аппарат // 2532061

Изобретение относится к термосифонным теплообменным аппаратам, которые могут использоваться в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности и экономичности работы аппарата, а также упрощение процесса изготовления. Термосифонный теплообменный аппарат, содержащий нижнюю часть - зону нагрева и испарения и верхнюю часть - зону охлаждения и конденсации, корпус с теплоизолированными стенками и тремя патрубками для ввода и вывода обогреваемого раствора, продольно-оребренную трубу, находящуюся в смесительной камере топки, манометр, предохранительный клапан и кран для залива теплоносителя, линию компенсации избыточного давления для залива теплоносителя при работающем аппарате, оснащенную вентилем, и расширитель с патрубком для вывода раствора в циркуляционный контур, содержит оребренную трубу, которая, выходя из топки, переходит в теплообменник, состоящий из трубы большего диаметра (выходящей из оребренной трубы) и выходящих из нее четырех продольно-оребренных труб одинакового диаметра, наклонных под углом 60-80°, причем трубы расположены перпендикулярно друг к другу. Технический результат - повышение эффективности и экономичности работы аппарата и упрощение процесса его изготовления. 5 ил.

Труба фильда // 2534337

Изобретение относится к машиностроению, а именно к трубам Фильда для высокотемпературных трубчатых теплообменных аппаратов, например, для прямоточных парогенераторов ядерных энергетических установок с нагревающим жидкометаллическим теплоносителем (например, сплав свинца с висмутом). Труба Фильда прямоточного парогенератора содержит опускную трубу, промежуточную трубу, установленную с зазором на опускной трубе и наружную трубу с внешней поверхностью, омываемой потоком нагревающего теплоносителя. Зазор содержит теплоизоляционный материал, в нижней торцевой части зазора размещен герметизирующий элемент. На внешней поверхности промежуточной трубы расположен спиральный элемент, выполненный с возможностью интенсификации теплообменных процессов между нагревающим теплоносителем и внутренним теплоносителем в трубе Фильда. Технический результат - повышение коэффициента теплоотдачи между внутренней поверхностью наружной трубы и внутренним теплоносителем. 1 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Теплообменник и вытеснитель используемый в нем // 2534396

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменникам корпусного или погружного типа. Изобретение заключается в том, что теплообменник имеет вертикальные теплообменные трубы для прохода охлаждающего теплоносителя, простирающиеся вдоль всей теплообменной полости, при этом теплообменные трубы объединены в отдельные группы труб и отдельные группы труб разделены между собой вертикальными каналами. В центральной зоне теплообменной полости имеется вертикальный коллекторный канал, свободный от теплообменных труб. Каждая группа труб размещена в отдельной зоне корпуса, имеющей в поперечном сечении форму сектора круга, простирающегося от стенки цилиндрического корпуса до его центральной зоны. Теплообменник имеет вытеснитель, выполненный в виде сплошного тела, содержащего вертикальный стержень и присоединенные к нему вертикальные радиальные перегородки, причем стержень вытеснителя расположен в центральном канале, а каждая перегородка - в соответствующем вертикальном канале, разделяющем две смежные группы теплообменных труб. Техническим результатом изобретения является выравнивание тепловой нагрузки теплообменных труб посредством перераспределения потоков жидкометаллического нагревающего теплоносителя во входной камере и уменьшение вибрационных нагрузок. 2 н. и. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Охладитель синтез-газа и способ его сборки // 2551908

Изобретение относится к охладителю синтез-газа и способу его сборки. Описан охладитель синтез-газа, предназначенный для использования в системе газификации, включающий верхнюю часть (216), содержащую насадки (314) трубопроводов. Охладитель синтез-газа также включает кольцевой корпус (202), включающий трубопроводы (308, 309), которые выполнены с возможностью соединения по потоку с насадками (314) трубопроводов. Охладитель синтез-газа также включает часть быстрого охлаждения, предназначенную для удаления твердых частиц, захваченных потоком синтез-газа, проходящим через охладитель синтез-газа. Верхняя часть (214) и корпус (202) выполнены с возможностью соединения посредством кольцевого сварного шва. Описаны также система газификации и способ сборки охладителя синтез-газа. Технический результат заключается в возможности сборки элементов охладителя синтез-газа с использованием меньшего количества соединительных элементов по сравнению с известными охладителями. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Теплообменник // 2558485

Изобретение относится к области теплотехники и может использоваться в теплообменниках для подогрева или охлаждения среды в жилищно-коммунальном хозяйстве. Теплообменник содержит наружную и U-образную внутреннюю трубы, встроенные друг в друга, присоединительный фланец, патрубки подвода и отвода греющей или охлаждающей среды, внутренняя труба теплообменника жестко закреплена к фланцу наружной трубы, которая выполнена цилиндрической, заглушена с одной стороны и имеет с другой стороны фланец с патрубками подвода и отвода греющей или охлаждающей среды, причем патрубок подвода удлинен, во внутреннюю трубу встроен турбулизатор в виде винтообразной ленты, периодически витой в различных направлениях. К внутренней трубе вдоль ее горизонтальной поверхности приварены металлические ленты высотой, позволяющей свободно извлекать внутреннюю трубу. Технический результат - повышение коэффициента теплоотдачи, увеличение площади теплообмена, упрощение демонтажа теплообменника. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Опреснительная установка с получением холода и электроэнергии (варианты) // 2562660

Изобретение относится к области энергетики, предназначено для одновременного получения пресной воды, холода и электроэнергии. Достигаемые технические результаты - более высокая экономия потребляемой электроэнергии, вплоть до полной компенсации энергозатрат на собственные нужды установки, сопровождающаяся снижением количества выбросов токсичных и парниковых газов судовой энергетической установки, больший коэффициент полезного действия, а также возможность получать холод - получены путем совмещения процесса опреснения воды с получением холода и электроэнергии. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.