Теплообменный элемент

 

1. ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий цилиндрический корпус и соосно установленную в нем турбули зирующую вставку в виде полого усеченного конуса, отличающийся тем, что, с цепью интенсификации теплообмена , Набоковой поверхности конуса вдоль его образующей вьшолнено тангенциально расположенное щелевидное сопло. 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что вставка свернута в спираль. О5 Од 4а Фи9.1

COOS СОВЕТСКИХ

NUtMN %

РЕСПУБЛИК ас9 01) зав Р 28 F 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " "

И .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3572342/24-06 (22) 04.04.83 (46) 07.07.84. Бюл. Ф 25 ор.вчий оз8рх

ХОЛОЮИЫй.

Щах

Дьмайи вази

Фив. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ GOOP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) В.Е. Башлаков и А.Т. Литвяков (71) Проектный институт "Авторемпромпроект" (53) 621.565.94(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 454891, кл. А 23 L 3/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 819554, кл. F 28 F 1/06, 1979. (54)(57) 1. ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий цилиндрический корпус и соосно установленную в нем турбулизирующую вставку в виде полого усеченного конуса, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, на боковой поверхности конуса вдоль.его образующей выполнено тангенциально расположенное щелевидное сопло.

2. Элемент по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что вставка свер.- нута в спираль. ! 101664

Ф

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности.

Известен теплообменный элемент, содержащий цилиндрический корпус и установленную в нем вставку в виде свернутой в спираль ленты 1 1).

Недостатком указанного теплообменного элемента является слабая турбу- 1о лизация потока теплоносителя, что снижает коэффициент теплопередачи и увеличиваеТ габариты в целом.

, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является теплообменный элемент, содержащий цилиндрический корпус и соосно установленную в нем турбулизирующую вставку в виде полого усеченного конусами.2).

Недостатком известного теплооб- 2О менного элемента является низкий коэффициент теплопередачи, обусловленный наличием пограничного слоя на внутренней поверхности его корпуса ..

Целью изобретения является интен- 5 сификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в теплообменном элементе, содержащем цилиндрический корпус и соосно установленную в нем турбулизирующую

30 вставку в виде полого усеченного конуса, на боковой поверхности конуса вдоль его образующей выполнено тангенциально расположенное щелевидное соппо.

Кроме того, вставка может быть свернута в спираль.

На фиг. 1 схематично изображен теплообменный элемент, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Теплообменный элемент содержит цилиндрический корпус 1 и соосно усI ° тановленную в нем турбулизирующую вставку в виде полого усеченного конуса 2, на боковой поверхности которого вдоль45

его образующей выполнено тангенциаЛьно расположенное щелевидное сопло 3.

Корпус 1 снабжен оребрением 4, а конус 2 со стороны меньшего основания — днищем 5. 50

Сопло 3 турбулизирующей вставки расположено так, что плоская струя воздуха, вытекающего из сопла, направлена на более нагреваемую часть внутренней поверхности корпуса 1, что 55 способствует устранению пограничного слоя и перегрева корпуса теплообменного элемента.

Конус 2 может быть выполнен из загнутого в виде конической спирали металлического листа, внешний конец которого заходит за внутренний, образуя щелевидное плоское сопло 3. Большее основание полого усеченного конуса 2 обращено к подаваемому потоку воздуха.

При размещении теплообменного . эпемента в высокотемпературной зоне отходящих дымовых газов (Т = 850о

-1000 С) он воспринимает тепло неравномерно по всей поверхности. Та часть поверхности, которая обращена к раскаленной,футеровке печи нагревается более интенсивно путем конвективного и радиационного теплообмена, поэтому она имеет более высокую температуру и может "перегореть". Остальная часть корпуса 1 нагревается только благодаря конвективному теплообмену, поэтому имеет температуру значительно ниже.

Для ликвидации местного перегрева корпуса 1 струя нагреваемого воздуха, выходящего из конической вставки, направлена в зону наиболее нагретого участка.

Вихревое движение нагреваемого воздуха в корпусе 1 способствует интенсификации теплообмена, а коническая полая вставка создает условия для получения оптимальных скоростей воздуха в полом конусе и в цилиндрическом корпусе 1.

Теплообменник работает следующим образом.

В расположенный внутри цилиндрического корпуса 1 полый усеченный конус 2 нагнетается воздух (газ), который, вытекая через плоское щеле» вое сопло 3, приводит в вихревое вращательное движение весь объем воздуха, находящийся в пространстве между цилиндрическим корпусом 1 и турбулизирующей вставкой. Благодаря вихревому движению воздуха, интенсифицируется теплоотдача от внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 к. нагреваемому воздуху, которая является лимитирующей в общем коэффициенте теплопередачи от высокотемпературных дымовых газов, омываемых снаружи теплообменный элемент, к нагреваемому внутри его воздуху.

Предлагаемый теплообменный элемен способствует устранению ламинарного слоя и интенсификации теплообмена в целом.

1101664

Фиа 2

Составитель В. Косенко

Редактор Г. Волкова Техред Ж. Кастелевич Корректор A. Ференц

Заказ 4746/25 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и. открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4