Теплообменный элемент

Теплообменный элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить тепловую эффективность теплообменного элемента . Теплообменный элемент содержит две соосно установленные трубы 1 и 2. Наружная труба 1 затушена с одного торца, а внутренняя труба 2 выполнена проницаемой . Проницаемость стенки внутренней трубы 2 при этом выполнена переменной, уменьшающейся в направлении заглушенного торца трубы 1. Внутренняя труба 2 может быть выполнена как из пористого материала, так и телескопической конструкции или из отдельных элементов в виде усеченных конусов или из свернутой по спирали ленты, снабженных бобышками для обеспечения зазоров между конусами или витками ленты. 3 з.п.ф-лы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п5 F 2Р Г. 7/12

ГОСУДАРСТВЕН ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛЯ Рии

Фиг. 7 (21) 4641209/06 (22) 23,01,89 (46) 23.06,91. Бюл. йк 23 (71) МГТУ им. Н.Э.Баумана (72) В.Л.Иванов (53) 621.565.94 (088.8) (56l Авторское свидетельство СССР

hk 1043426, кл. F 28 О 7/12, 1982, (54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение позволяет повысить тепловую эффективность теплообменного элемента. Теплообменный элемент содержит две соосно установленные трубы 1 и 2. НаЫ3,, 1657922 А1 ружная труба 1 заглушена с одного торца, а внутренняя труба 2 выполнена проницаемой. Проницаемость стенки внутренней трубы 2 при этом выполнена переменной, уменьшающейся в направлении заглушенного торца трубы 1, Внутренняя труба 2 может быть выполнена как иэ пористого материала, так и телескопической конструкции или иэ отдельных элементов в виде усеченных конусов или иэ свернутой по спирали ленты, снабженных бобышками для обеспечения зазоров между конусами или витками ленты. 3 э.п,ф-лы. 4 ил.

1657922

Изобретение относится к теплообменным элементам и может быть использовано в теплообменных аппаратах различных энергетических установок.

Целью изобретения является повышение тепловой эффективности.

На фиг. 1 изображена схема описываемого теплообменного элемента; на фиг. 2— то же, внутренняя труба из элементов в виде усеченных конусов; на фиг. 3 — усеченный конус с бобышками; на фиг. 4 — лента для изготовления внутренней трубы.

Теплообменный элемент содержит две соосно установленные трубы 1 и 2, наружная 1 из которых заглушена с одного торца, а внутренняя 2 выполнена проницаемой из пористого материала. Проницаемость стенки внутренней трубы 2 при этом выполнена переменной, уменьшающейся в направлении заглушенного торца наружной трубы 1.

Внутренняя труба 2 может быть выполнена телескопической конструкции иэ отдельных элементов в виде усеченных конусов 3, перекрывающих друг друга на половину длины с образованием между ними зазора.

Конусность элементов не превышает 3, Наружная поверхность конусов со стороны меньшего диаметра и внутренняя поверхность конусов со стороны большего диаметра снабжены бобышквми 4, равномерно расположенными по окружности и имеющими высоту. равную ширине зазора, Смежные конусы 3 жестко соединены друг с другом в местах расположения бобышек 4, например с помощью сварки. Внутренняя труба 2 может быть выполнена также из свернутой по спирали ленты 5 с перекрытием витков на половину ширины ленты 5.

Лента 5 вдоль торцов снабжена бобы шками

6, расположенными друг от друга на расстоянии, равном диаметру внутренней трубы 2.

Смежные витки ленты 5 сваркой соединены друг с другом в местах расположения бобышек 6.

Теплообменный элемент работает следующим образом.

Поток холодного теплоносителя вводится во внутреннюю трубу 2, проходит до его конца, поворачивается на 180, а затем движется в обратном направлении по кольцевому каналу между наружной 1 и внутренней 2 трубами, нагреваясь при этом через стенку наружной трубы 1. При движении внутри трубы 2 небольшая часть холодного теплоносителя через проницаемую стенку вытекает на ее поверхность в кольцевой канал, создавая на ней теплоизоляционный эффект, известный под названием пористого завесного охлаждения. При критическом вдуве достигается полное оттесне5

55 ние высокоэнтальпийного потока от поверхности стенки трубы 2; В телескопическом варианте внутренней трубы 2 при протекании внутри ее холодного теплоносителя часть последнего через кольцевые зазоры вытекает на наружную поверхность конических элементов 3, проходя сначала через зазоры и выполняя роль теплоаккумулирующей изоляционной прослойки, а затем создавая эффект пленочного завесного охлаждения на внешней поверхности элементов 3. Вдув холодного теплоносителя через проницаемую стенку трубы 2 происходит за счет разности давления внутри трубы 2 и кольцевом канале между трубами 1 и 2, возникающей как за счет гидравлических потерь при течении теплоносителя, так и вследствие разгона потока при его нагреве. Требуемый перепад давяения может обеспечиваться зв счет выбора проходных сечений трубы 2 и кольцевого канала между трубами 1 и 2. Дозировка требуемой массы вдуваемого теплоносителя определяется выбором величины пористости стенки трубы 2 или зазоров между элементами 3.

Использование изобретения позволяет благодаря снижению паразитной теплопередачи через внутреннюю трубу 2 повысить тепловую эффективность теплообменного элемента и, соответственно, уменьшить площадь теплообменной поверхности.

Формула изобретения

1. Теплообменный элемент. содержащий две соосно установленные трубы, наружная из которых заглушена с торца, а внутренняя выполнена с переменной проницаемостью по длине, отличающийся тем, что, с целью повышения тепловой эффективности, стенка внутренней трубы выполнена с проницаемостью, уменьшающейся в направлении заглушенного торца наружной трубы.

2. Элемент пои. 1, о тл ич а ю щи йс я тем, что внутренняя труба выполнена из пористого материала.

3. Элемент по и. 1, отличающийся тем, что внутренняя труба выполнена телескопической конструкции из отдельных элементов в виде усеченных конусов. перекрывающих друг друга на половину длины с образованием между ними зазора, причем конусность элементов не превышает Зо, наружная поверхность конусов со стороны меньшего диаметра и внутренняя поверхность конусов со стороны большего диаметра снабжены бобышками, равномерно расположенными по окружности и имеющими высоту, равную ширине зазора, а

1657922 смежные конусы жестко соединены друг с другом в местах расположения бобышек.

4. Элемент по и. 1, о т л и ч а ю щи йс я тем, что внутренняя труба выполнена иэ свернутой по спирали ленты с перекрытием витков на половину ширины ленты, при этом лента вдоль торцов снабжена бо бышками,расположенными друг от друга на расстоянии, равном диаметру внутренней трубы, а смежные витки жестко соединены

5 друг с другом в местах расположения бобышек.