Теплообменник

Теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

IA »: о п и с-и - н - и

<»1 503И5

Союз Советских

Социалистических

Республик

g3Q5РЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.03.74 (21) 2010653 с присоединением заявки № (51) М, Кл.з F 28D 7/14

F 28D 11/06

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень

Дата опубликования описания 09.0 (53) УДК 621.565.934 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Б. Федосеев, P. Д, Кейманова, В. Ф. Иванов и В. В. Румянцев

Московский государственный институт проектирования сельского строительства . (71) Заявитель (54) ТЕПЛООБМЕННИК

Государствен»ний комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано в энергетических установках, применяемых в различных областях народного хозяйства.

Известен теплообменник, содержащий вертикальный корпус с крышками и коаксиально размещенными внутри него сильфонами, прикрепленными к крышкам и подвижной перегородке, имеющей перепускной канал в центральной части. Однако такой теплообменник не обеспечивает эффективного нагрева материала в его центральной зоне из-за расположения теплообменных поверхностей сильфонов в периферийной зоне. Кроме того, подключение пульсирующего устройства для осуществления вибрации сильфонов приводит к увеличению габаритов теплообменника и вызывает неудобства в работе.

Для повышения эффективности теплообмена в предлагаемом теплообменнике в канале установлен дроссель, а снаружи сильфоны заключены в дополнительные сильфоны, прикрепленные к перегородке и крышкам, по оси центральных сильфонов размещены патрубки с соплами на концах для подвода сжатого воздуха и выброса его в атмосферу, и верхние сильфоны подпру?кинены.

На чертеже изображен описываемый теплообменник.

Теплообменник содеp?KHT вертикальный корпус 1 с крышками 2 и 3, к которым прикреплены центральные сильфоны 4 и 5, заключенные в дополнительные сильфоны 6 — 8 с общей подвижной перегородкой 9. Наружные поверхности сильфонов 7 и 8 и корпус 1 с торцами крышек 2 и 3 образуют теплообменную полость А, соединенную с каналами а — в, предназначенными для входа и выхода теплообменной среды, Внутренние поверхно10 сти сильфонов 7 и 8 и наружные поверхности сильфонов 5 и 6 совместно с торцами подвижной перегородки 9 образуют межсильфонные входную Б и выходную В полости, которые сообщены между собой отверстием г, 15 выполненным в перегородке 9, и соединены с каналами д и е, предназначенными для входа и выхода нагреваемого материала.

Внутренняя поверхность сильфона 6 и наружная поверхность сильфона 4 образуют с

20 торцами подвижной перегородки 9 и крышки

2 межсильфонную полость Г, соединенную каналом ж с входным каналом а теплообменной среды и через канал и, выполненный в перегородке 9, с теплообменной полостью А.

25 Сильфоны 4 и 5 с торцами крышек 2 и 3 и подвижной перегородки 9 образуют полости

Д и Е, которые сообщены между собой через дроссель 10, установленный в перепускном канале к, выполненном в центральной части

30 подвижной перегородки 9.

503115

15

ЗО

3

Во внутренних полостях Д и E по оси центральных сильфонов 4 и 5 размещены патрубки 11 и 12 с соплами 13 и 14 на концах для подвода сжатого воздуха и выброса его в атмосферу. Сильфон 4 выполнен меньшей эффективной площадью, чем сильфон 5, а сопла 13 и 14 установлены навстречу друг другу.

Верхние сильфоны 4, 6 и 7 снабжены пружиной 15 сжатия, установленной во внутренней полости Д сильфона 4, а торцовые поверхности подвижной перегородки 9 сильфонов 4 — 8 являются заслонками сопел 13 и 14.

Прокладки 16 и 17 предназначены для обеспечения соответствующей герметичности соединений.

Теплообменник работает следующим образом.

По каналу д во входную полость Б подают нагреваемый материал, который через отверстие г поступает в выходную полость В. Одновременно по каналам а, б и ж в полости

А и Г подают теплообменную среду, а патрубок 11 сообщают с источником сжатого воздуха. Сжатый воздух через сопло 13, полость

Д сильфона 4, канал к и дроссель 10 поступает во внутреннюю полость Е сильфона 5, так как под действием пружины 15 сопло 13 в этот момент открыто. С течением времени давление в полости Е становится равным давлению на входе, а так как эффективная площадь сильфона 5 больше, чем эффективная площадь сильфона 4, то, преодолевая усилие пружины 15, подвижная перегородка 9 сильфонов 4 — 8 перемещается вверх, сопло 13 закрывается, а сопло 14 открывается, и воздух, находящийся в полости Е, через сопло 14 и патрубок 12 сбрасывается в атмосферу. Как только давление в полости Е уменьшится, под действием пружины 15 подвижная перегородка 9 переместится вниз, сопло 14 закроется, а сопло 13 откроется. Цикл повторяется.

Возвратно-поступательные перемещения перегородки 9 вызывают соответствующие колебания гофров сильфонов 5 — 8, которые разрушают пограничный слой нагреваемого материала, увеличивая при этом эффективность теплообмена. Кроме того, эффективность теплообмена повышается за счет пульсации потока нагреваемого материала в полостях Б и В, возникающей при выдавливании материала из гофров сильфонов 5 — 8 при их перемещениях, а также за счет дополнительной теплопередачи через стенки сильфона 6.

Таким образом, нагреваемый материал, проходя через входную полость Б, отверстие г и выходную полость В, эффективно нагревается и выходит в виде готового продукта через канал е на потребление.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий вертикальный корпус с крышками и коаксиально размещенные внутри него сильфоны, прикрепленные к крышкам и подвижной перегородке, имеющей перепускной канал в центральной части, о тлич ающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, в канале установлен дроссель, а снаружи сильфоны заключены в дополнительные сильфоны, прикрепленные к перегородке и крышкам, по оси центральных сильфонов размещены патрубки с соплами на концах для подвода сжатого воздуха и выброса его в атмосферу, и верхние сильфоны подпружинены.

72

Составитель В. Федосеев

Редактор А. Пейсоченко Техред T. Курилко Корректор Е. Рожкова

Заказ 701/9 Изд. № 1105 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2