Теплообменник

 

Изобретение относится к области теплообмена и можеу быть использовано в теплои ядерной энергетике и химической прогфппленности дпя интенсификации теплообмена при движении двухфазной смеси. Через трубу (т) I прокачивают охлаждающую двухфазную среду.-При этом размещенные на Т 1 теппообменные элементы 2 создают в стенке Т I чередующиеся по ее длине и периметру обогреваемые зоны (ОЗ) и необогрбваемые зоны (НЗ). Путем перемещения элементов 2 по длине и периметру Т добиваются такого их расположения, при котором при заданных режимных параметрах количество жид- . -кости, выпадающей из ядра потока на обогреваемую поверхность, максимально . Выполнение этого условия позволяет повысить критическую плотность теплового потока. Длина НЗ должна быть не более длины релаксации потока , В поперечном направлении протяженность зон не должна превышать половины периметра канала. При работе устройства пристенная пленка жидкости , попадая на 03, активно истощается . За счет тепловыделения возникает паровой поток, направленный к противоположной по периметру трубы НЗ. Капли 5КИДКОСТИ попадают на необогреваемую поверхность, увеличивая расход жидкости в пристенной пленке, набегающей на следующую по длине 03. Далее процесс повторяется. Критическая мощность трубы йожет быть увеличена на 15% при сохранении гидравлического сопротивления. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. о t 00 tutl

СО(ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 5 r 28 Р 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15.03.93. Бюл. 1," 10 (21) 3790871/O6 (22) 12.09.84 (72) Э. А. Болтенко А. С. Зисман и P. С. Пометько (56) Субботин В. И. и др. Экспериментальное исследование способов повышения критической мощности паро" генерирующих труб. В сб. ТФ-74. Ис.следования критических тепловых потоков в пучках стержней. М.: .1974, с. 3.18.

Патент США У 23!6522, кл, 122-11, опубл. 1943.. (54) ТЕПЛООБМЕННИК .(57) Изобретение относится к области теппообмена и может быть использовано в тепло- и ядерной энергетике и химической промышленности для интенсификации теплообмена при движении двухфазной смеси. Через трубу (Т) 1 прокачивают охлаждающую двухфазную среду.-При этом размещенные на Т теплообменные элементы 2 создают в стенке Т 1 чередующиеся по ее длине и периметру обогреваемые зоны (03) и необогреваемые зоны (НЗ). Путем перемещения элементов 2 по длине и периметру Т добиваются такого их расположения, при котором при заданных режимных параметрах количество жид-, -кости, выпадающей из ядра потока на обогреваемую поверхность, максимально. Выполнение этого условия позволя. ет повысить критическую плотность теплового потока. Длина Н3 должна быть не более длины релаксации потока. В поперечном направлении протяженность зон не должна превышать половины периметра канала. При работе устройства пристенная пленка жидкости, попадая на ОЗ, активно истощается. 3а счет тепловыделения возникает паровой поток, направленный к противоположной по периметру трубы НЗ, Капли жидкости попадают на необогреваемую поверхность, увеличивая расход жидкости в пристенной пленке, набегающей на следующую по длине 03.

Далее процесс повторяется, Критическая мощность трубы Может быть увеличена на 15Х при сохранении гидравлического сопротивления. 1 з.п. A-лы, 6 ил.

1289179

Изобретение относится к области теплообмена и может быть использовано н тепло- и ядерной энергетике и химической промышленности для интенсификации теплообмена при движении двухфазной смеси.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена и снижение гидравлического сопротинления.!

На фиг. 1 показан теплообменник, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - крепление теплообменных элементов с помощью хомутов, на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг.3; !5 на фиг. 5 — крепление теплообменных элементов с помощью электромагнита; на фиг, 6 — разрез В-В на фиг. 5.

Теплообменник содержит трубу ) для прохода двухфазной среды и теплооб- 20 менные элементы 2, установленные на ,части наружного периметра трубы 1 с возможностью окружного перемещения, l а также с . возможно ст ью дополнительного взаимного перемещения вдоль оси грубы 1.

Теплообменные элементы 2 могут ,быть выполнены в ниде нагревателей либо в виде холодильников.

В варианте выполнения, изображен- З0 ном на фиг. 3., 4, теплообмениые элементы 2 закреплены на трубе I с помощью хомутов 3 с затяжными винтами 4.

B варианте, приведенном на фиг.5, 6,35 теплообменные элементы 2 закреплены на трубе I с помощью электромагнитов

5, выполненных в виде сердечников из ферроматнитного cBJIBBB с обмоткой.

В этом варианте теплообмейные эле- 40 менты 2 должны быть выполнены из магнитных материалов. . Теплообменник работает следующим образом.

Через трубу I прокачивают охлажда- 45 ющую двухфазную среду. При этом рас" положенные на внешней поверхности трубы 1 теплообменные элементы 2 соз" дают в стенке трубы 1 чередующиеся по ее длине и периметру обогреваемые щ и необогреваемые эоны. На поверхности обогреваемых зон происходит выделение тепла, идущего на нагрев двухфазной среды. Необогреваемые эоны, в частности холодильники разделяю обогреваемые зоны, т.е, зоны, где установлены нагреватели.

Путем перемещения теплообменных элементов 2 по длине и периметру трубы 1 добиваются такого их расположения, при котором прн заданных режимных параметрах количество жидкости, выпадающей из ядра потока на обогре" наемую поверхность, максимально. Выполнение этого услония позволяет po нысить интенсивность теплообмена, в частности повысить критическую плотность теплового потока.

Оптимальная протяженность эон и их расположение выбирается на основании предварительно проведенных опытов. Количество жидкости, выпадающей из ядра потока на необогреваемую эо" ну, зависит от длины релаксации по- . тока и от взаимного расположения зон.

Дополнительного выпадания капель на необогреваемую зону не происходит на расстоянии от начала необогреваемой зоны, большем длины релаксации потока. Таким образом, длина необогреваемых эон должна быть не более длины. релаксации потока, Неравномерность тепловыделения по периметру вызывает перераспределение жидкости между ядром потока и при" стенной пленкой, н результате чего появляется дополнительный поток массы из япра потока на стенку. В поперечном направлении протяженность зон не должна превышать половины пери" метра канала, При работе устройства пристенная пленка жидкости, попадая на обогре" ваемую зону, активно истощается, За счет тепловыделения возникает паро" вой поток, направленный к противоположной по периметру трубы необогре" ваемой зоне. Капли жидкости попадают на необогреваемую поверхность, уве" личивая расход жидкости в пристенной пленке, набегающей на следующую по длине обогреваемую зону, Далее процесс повторяется, 1

Как показали опь ты, критическая мощность трубы может быть увеличена, например на !5, при сохранении гид" равлического сопротивления, Таким образом, данное техническое решение может быть использовано также и для снижения гидравлического сопротивления. Формула изобретения

I. Теплообменяик, содержащий трубу для прохода двухфазной среды и теплообмениые элементы, установлен1289179 перемеще1,отлйтеплообв виде холодильннков. ные на части наружного периметра этой трубы с воэможностью окружного перемещения о т л и ч а ю .шийся тем, что, с целью интенсиФикации теплообмена и снижения гидравлического сопротивления трубы, теплообменные элементы установлены с воэможностью дополнительного вэаимпого ния вдоль оси трубы, 2, Теплообменник по и. ч а ю шийся тем, что менные элементы выполнены! 289179

Составитель Г. Савватимский

Редактор С. Кулакова Техред Л.Олейник

Корректор H. Король

Заказ 1958 . Тираи

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открв1тий

ll3035, Москва, Ж-35, Рауаскал наб., д. 4/5

Подписное

Проиэводственно"полиграфическбе предприатие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4