Теплообменник

Теплообменник

Реферат

 

Использование: в аппаратах для утилизации тепла паровоздушных выбросов в различных отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: теплообменник содержит горизонтальную камеру 1. В верхней ее части расположены патрубок 2 подвода холодной воды и водораспределитель 3. Средняя часть теплообменника заполнена планками 4. Планки 4 закреплены на пластинах 5 с отогнутыми вверх кромками. Сбоку пластин вблизи заднего торца по ходу газа расположены штуцеры 8 для подачи воды на каждую из этих пластин. У переднего торца теплообменника расположены водосливы 9. Под камерой расположены приемник нагретой воды и патрубок для ее отвода потребителю. Теплообменник имеет горизонтальную компоновку и может быть размещен непосредственно в установках. 2 з.п. ф-лы. 3 ил.

Изобретение относится к аппаратам для утилизации тепла паровоздушных выбросов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например в текстильной промышленности. Известны смесительные теплообменники, использующие тепло паровоздушных смесей для нагрева воды. Они представляют собой вертикальную камеру, внутри которой расположены водораспределитель, насадки, на поверхности которых происходят теплообменные процессы, сборник нагретой воды. Данные теплообменники различаются видами насадок: с кольцами Рашига, с кольцами Паля, с седлообразными насадками, с насадками фирмы "Зульцер" и др. (1 и 2). Однако, известные теплообменники с перечисленными видами насадок нельзя использовать для утилизации тепла паровоздушных смесей, удаляемых из машин отделочного оборудования текстильной промышленности по причине забивания этих насадок пухом, содержащимся в паровоздушной смеси. Другим недостатком этих теплообменников является низкий средний коэффициент теплообмена, так как он понижается по ходу движения паровоздушной смеси в насадочном слое. Это происходит из-за того, что живое сечение насадочного слоя по высоте не меняется, а объем проходящей охлаждаемой паровоздушной смеси постепенно уменьшается в результате конденсации водяного пара. При этом скорость паровоздушной смеси по ходу ее движения в насадочном слое снижается, а это приводит к уменьшению коэффициента теплообмена. Третьим недостатком этих теплообменников является высокое суммарное аэродинамическое сопротивление теплообменника и участка с системой подводящего к теплообменнику и отводящего от него паровоздушную смесь воздуховодов, так как происходит неизбежное увеличение длины воздуховодов и на 4 возрастает количество поворотов на 90^o на пути движения паровоздушной смеси, из них 3 поворота воздуховодов и 1 внутри теплообменника, по причине того, что входной патрубок паровоздушной смеси находится сбоку в нижней части аппарата, а входной в верхней части и направлен вверх. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является смесительный теплообменник для утилизации тепла отработанных паровоздушных смесей в текстильном отделочном производстве (3). Этот теплообменник содержит входные и выходные патрубки для газа и жидкости, подключенные к корпусу, в полости которого установлен пакет пластин с планками, расположенными под углом, последовательно увеличивающимся по ходу газа с образованием зигзагообразных каналов. Углы наклона в конце канала различны и зависят от влагосодержания паровоздушной смеси, подводимой к теплообменнику. Однако указанный теплообменник имеет существенный недостаток, присущий аппаратам, рассмотренным выше. Наличие нескольких поворотов на пути движения паровоздушной смеси в подводящем и отводящем воздуховодах и внутри теплообменника, связанное с тем, что входной патрубок паровоздушной смеси находится с боку в нижней части аппарата, а выходной в верхней части и направлен вверх, создает высокое дополнительное аэродинамическое сопротивление теплообменника и системы вытяжных воздуховодов. Это требует установки дополнительных мощностей на вытяжную вентиляцию. Цель изобретения уменьшение энергозатрат путем снижения аэродинамического сопротивления. Указанная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем входные и выходные патрубки для газа и жидкости, подключенные к корпусу, в полости которого установлен пакет пластин с планками, расположенными под углом, последовательно увеличивающимся по ходу газа с образованием зигзагообразных каналов, входной и выходной патрубки для газа размещены вдоль продольной горизонтальной оси корпуса, кромки пластин отогнуты вверх на высоту, равную 0,3-0,5 высоты планок. Планки с целью предотвращения прогиба пластин в пакете имеют одинаковую высоту. У боковых кромок пластин со стороны входного патрубка газа выполнены водосливы, а патрубки подвода жидкости установлены на противоположной входному патрубку стороне корпуса. На фиг.1 изображен теплообменник; на фиг.2 то же, горизонтальный разрез; на фиг.3 соотношение высоты кромок и высоты планок. Теплообменник представляет собой горизонтальную камеру 1, в верхней части которой расположены патрубок 2 подвода холодной воды к аппарату и водораспределитель 3. Средняя часть теплообменника представляет собой зону теплообмена, заполненную планками 4, закрепленными на пластинках 5 с отогнутыми вверх кромками, с обоих торцов которой расположены патрубок 6 для подвода и патрубок 7 для отвода паровоздушной смеси. Сбоку пластин вблизи заднего торца по ходу газа расположены штуцеры 8 подачи на каждую из этих пластин воды, а вблизи переднего торца также сбоку имеются водосливы 9. Снизу камеры расположены приемник нагретой воды и патрубок отвода нагретой воды потребителю (не показаны). Теплообменник работает следующим образом. Паровоздушная смесь, удаляемая из отделочного оборудования, подведенная к горизонтальной камере 1, через патрубок 6 направляется по зигзагообразным каналам, образованным планками 4 и пластинами 5. Отработанная паровоздушная смесь удаляется в атмосферу через патрубок 7. Холодная вода через патрубок 2 поступает в водораспределитель 3, а оттуда по трубкам, заканчивающимся штуцерами 8, подается на каждую пластину пакета вблизи выходного торца по ходу газа. Вода, растекаясь ровной пленкой по всей ширине каждой пластины, направляется по дну зигзагообразных каналов навстречу паровоздушной смеси и нагревается при непосредственном контакте с последней. Горячая вода вблизи противоположного торца каждой пластины по водосливам 9 стекает в приемник нагретой воды, а оттуда через патрубок направляется потребителю.

Формула изобретения

1. Темплообменник, содержащий входные и выходные патрубки для газа и жидкости, подключенные к корпусу, в полости которого установлен пакет пластин с планками, расположенными под углом к продольной оси корпуса, последовательно увеличивающимся по ходу газа с образованием зигзагообразных каналов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат путем снижения аэродинамического сопротивления, входной и выходной патрубки для газа размещены вдоль продольной горизонтальной оси корпуса, кромки пластины отогнуты вверх на высоту, равную 0,3 0,5 высоты планок. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения прогиба пластин в пакете, планки имеют одинаковую высоту. 3. Теплообменник по пп.1 и 2, отличающийся тем, что у кромок пластин со стороны входного патрубка газа выполнены водосливы, а патрубки подвода жидкости установлены на противоположной входному патрубку стороне корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002