Теплообменник

Теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменным аппаратам с подвижной теплопередающей поверхностью, используемым для утилизации тепла промышленных стоков, м.б.применено в текстильной, химической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение производительности путем увеличения площади теплообмена и интенсификации теплообмена путем создания направленного движения греющего теплоносителя. Греющий теплоноситель поступает в объем 3 корпуса 1 через подводящий патрубок 2, обтекая вогнутое днище (ВД) 5, а затем - боковые стенки (БС) 6 теплопередающего элемента (ТЭ) 4, и отводится через патрубок 23. Нагреваемая среда подается через подающую трубу 7 во внутреннюю полость ТЭ 4. Вследствие вращения последнего под действием центробежных сил, направленных к БС 6 ТЭ 4, и благодаря наличию вытеснителя 13 нагреваемая среда сначала опускается, а затем поднимается по кольцевому каналу 15, нагреваясь через БС 6 и ВД 5 ТЭ 4. Дополнительная крыльчатка 16, закрепленная с внешней стороны ВД 5, вращаясь вместе с ТЭ 4, обеспечивает направленное турбулизированное движение греющего теплоносителя вдоль поверхности ТЭ 4. Увеличенная площадь контакта греющего теплоносителя и нагреваемой среды в результате двухходового движения последнего в кольцевом канале 15 ТЭ 4, наличие турбулизирующего воздействия на поток нагреваемого теплоносителя со стороны лопаток 12 дополнительной крыльчатки 16 и отбойных пластин 19, а также коническая форма БС 6 ТЭ 4, стенок вытеснителя 13 и профиля ВД 5 позволяют создать оптимальные условия движения и теплообмена греющего теплоносителя и нагреваемой среды. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F,28 D II 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2! ) 4476706/24-06 (22) 23.08.88 (46) 23.12.90. Бюл. № 47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (71) Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности (72) П. М. Глинкин, В. П. Ершов и А. А. Смирнов (53) 621.565.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1312362; кл. F 28 D 11/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1!28087, кл. F 28 D 11/02, !983.

„„SU„„1615532 А 1

2 (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменным аппаратам с подвижной теплопередающей поверхностью, используемым для утилизации тепла промышленных стоков, м.б применено в текстильной, химической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение производительности путем увеличения площади теплообмена и интенсификации теплообмена путем создания направленного движения греющего теплоносителя. Греющий теплоноситель поступает в объем 3 корпуса I через подводящий патрубок 2, обтекая вогну1615532

10 тое днище (ВД) 5, а затем — боковые стенки (БС) 6 теплопередающего элемента (ТЭ) 4, и отводится через патрубок 23. Нагреваемая среда подается через подающую трубу 7 во внутреннюю полость ТЭ 4. Вследствие вращения последнего под действием центробежных сил, направленных к БС 6 ТЭ 4, и благодаря наличию вытеснителя 13 нагреваемая среда сначала опускается, а затем поднимается по кольцевому каналу 15, нагреваясь через БС 6 и Bll, 5 ТЭ 4. Дополнительная крыльчатка 16, закрепленная с внешней стороны ВД 5, вращаясь вместе с ТЭ 4, обеспечивает направленное турбулизированное движение греющеИзобретение относится к теплотехнике, а именно к теплообменным аппаратам с подвижной теплопередающей поверхностью, используемым для утилизации тепла промышленных стоков, и может быть применено в текстильной, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения пло цади теплообмена, а также интенсификация теплообмена путем создания направленного движения греющего теплоносителя.

На чертеже представлен теплообменник, вертикальный разрез.

Теплообменник содержит корпус 1 с подводящим патрубком 2 греющего теплоносителя, в объеме 3 которого погружен вращающийся вокруг вертикальной оси теплопередающий элемент 4, выполненный в виде стакана с днищем 5, боковыми стенками 6 и двумя коаксиально расположенными подводящей 7 и отводящей 8 трубами для нагреваемой среды. Подводящая труба 7 своим открытым торцом 9 обращена к днищу 5 стакана теплопередающего элемента 4, а отводящая труба 8 — к верхней его части и снабжена неподвижно закрепленной крыльчаткой 10, выполненной в виде двух дисков 11 с размещенными между ними лопатками 12.

Теплообменник также снабжен вытеснителем 13 в виде перевернутого стакана, закрепленного своим днищем 14 на подводящей трубе 7. Днище 5 стакана теплопередающего элемента 4 выполнено вогнутым в полость этого стакана с образованием кольцевого канала 15, в который заведены боковые стенки стакана вытеснителя 13. С внешней стороны днища 5 стакана теплопередающего элемента 4 закреплена дополнительная крыльчатка 16. Подводящий патрубок 2 греющего теплоносителя подведен под днище 5 стакана теплопередающего элемента 4 и своим открытым торцом направлен на крыльчатку 16.

Боковые стенки 6 стакана теплопередающе20

ro теплоносителя вдоль поверхности ТЭ 4, Увеличенная плошадь контакта греющего теплоносителя и нагреваемой среды в результате двухходового движения последнего в кольцевом канале 15 ТЭ 4, наличие турбулизирующего воздействия на поток нагреваемого теплоносителя со стороны лопаток 12 дополнительной крыльчатки 16 и отбойных пластин 19, а также коническая форма БС 6

ТЭ 4, стенок вытеснителя 13 и профиля ВД 5 позволяют создать оптимальные условия движения и теплообмена греющего теплоносителя и нагреваемой среды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. го элемента 4, а также боковые стенки стакана вытеснителя 13 и профиль вогнутого днища 5 стакана теплопередающего элемента 4 выполнены в виде усеченных конусов. Теплопередающий элемент 4 закреплен на отводящей трубе 8 посредством фланца !7 и подшипников 18, обеспечивающих вращательное движение фланца 17 и теплопередающего элемента 4 от электродвигателя 19 через зубчатую передачу 20. Подводящая труба 7 и электродвигатель 19 жестко закреплены на крышке 2! корпуса 1, на которой размещен патрубок 22 отвода нагреваемой среды, сообщенный с отводящей трубой 8. С внешней стороны корпуса 1 размещен патрубок 23 отвода греющего теплоносителя, а с внутренней стороны по высоте объема 3 греющего теплоносителя — отбойные пластины 24.

Теплообменник работает следующим образом.

Греющий теплоноситель поступает в объем 3 корпуса 1 через подводящий патрубок 2, обтекая вогнутое днище 5, а затем боковые стенки 6 теплопередающего элемента 4, и отводится через патрубок 23. Нагреваемая среда подается через подающую трубу 7 во внутреннюю полость теплопередающего элемента 4. Вследствие вращения последнего, под действием центробежных сил, направленных к боковым стенкам 6 стакана теплопередающего элемента 4, и благодаря наличию вытеенителя 13 нагреваемая среда сначала опускается, а затем поднимается по кольцевому каналу 15, нагреваясь через боковые стенки 6 и вогнутое днище 5 стакана теплопередающего элемента 4, находится в контакте с объемом 3 греющего теплоносителя.

При этом площадь контакта в результате поворотного движения нагреваемой среды увеличивается. Далее нагретая среда проходит через лопатки 12 крыльчатки 10, поднимается по трубе 8 и отводится из корпуса 1 через патрубок 22 потребителю (не показан) .

Дополнительная крыльчатка 16, закреплен1615532

Составитель Л. Ь!.)ынко

Редактор И. Шмакова Техред A. Кравчук Копре тор (У Кр;)н)н)н;l

Заказ 3979 Тираж 539 I 1î.l ï è«)) l) «

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и ()T) I)i>ll II)l « li!)ll К11 1 ((.(.I ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб..... 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, )ë Гагарина. 1()! ная с внешней стороны днища 5 стакана теплопередающего элемента 4, вращаясь вместе с ним, обеспечивает направленное турбулизированное движение греющего теплоносителя вдоль поверхности теплопередающего элемента 4 и позволяет частично преобразовать лишний напор потока греющего теплоносителя во вращательное движение теплопередающего элемента 4, момент вращения которого дополняется энергией, подводимой к электродвигателю 19. Отбойные пластины 24 обеспечивают турбулизацию греющего теплоносителя вокруг боковых стенок 6 стакана теплопередающего элемента 4, Кроме интенсификации теплообмена, турбулизация потока греющего теплоносителя позволяет уменьшить отражения на теплопередающих поверхностях, что является существенным при использовании в качестве греющего теплоносителя утилизируемых нагретых продуктов, содержащих технологические загрязнения.

Коническая форма боковых стенок 6 стакана теплопередающего элемента 4, стенок стакана вытеснителя 13 и профиля вогнутого днища 5 позволяет обеспечить оптимальные условия для движения потоков нагреваемой среды в кольцевом канале 15 и греющего теплоносителя в объеме 3, что также обеспечивает теплопроизводительность теплообменника.

Формула изобретения 30

1. Теплообменник, содержащий корпус с подводящим патрубком греющего теплоносителя, в объеме которого погружен вран!ающийся вокруг вертикальной оси теплоперсдающий элемент в виде стакана с днищем, боковыми стенками и двумя коаксиально расположенными подводящей и отводя(цей трубами для нагреваемой среды, причем подводящая труба открытым торцом обращена к дн и щу ста ка на, а отводящая труба п(з7!ил к>чена к верхней его части и снабжена неподвижно закрепленной крыльчаткой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения площади теплообмена, он снабжен вытеснителем в виде перевернутого стакана, за (репленного своим днищем на подводягцей трубе. а днище стакана теплопередающего элемента выполнено вогнутым в полость этого стакана с образованием кольцевого канала. в который заведены боковые стенки стакана вытеснителя.

2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем создания направленного движения греющего теплоносителя, он дополнительно снабжен крыльчаткой, закрепленной с внешней стороны днища стакана теплопередающего эпсмента, а упомянутый подводящий патрубок греющего теплоносителя подведен под днище стакана теплопередающего элемента.

3. Теплообменник по пп. 1 и 2, г)т«!ичак> uucÿ тем, что боковые стенки стаканов теплопередающего элемента вытесннтеля и профиль вогнутого днища выполнены в вид( усеченных конусов