Теплообменник

 

Изобретение относится к теплотехнике и позволяет эксплуатационную надежность при использовании двухфазной трубной среды в виде жидкого теплоносителя и твердых тел. Теплообменник содержит ряды труб 1, подключенных к подводящему коллектору 2 и отводящему коллектору 3, сообщенных между собой плавно изогнутым обводным трубопроводом 4. На входном участке коллектора 2 и выходном участке коллектора 3 установлены фильтрующие элементы 5 с поверхностью, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода 4 и стенкой коллектора 2 или 3. Твердые тела трубной среды циркулируют по замкнутому контуру обеспечивая удаление загрязнений с теплообменных поверхностей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В" Xl.:.О. .. .«Л

6ННП:"")

БХБЯМ) 1= . А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4363866/24-06 (22) 18.01.88 (46) 15.09.89. Бюл. № 34 (72) П. А. Былинович (53) 621.565.944 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1354024, кл. F 28 D 15/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 408598, кл. F 28 F 19/00, 1970. (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к теплотехнике и позволяет повысить эксплуатационную надежность при использовании двухфазной трубной среды в виде жидкого

„„Я0„„1508084 д 1 (gg) 4 F 28 D 13/00, F 28 F 19 00

2 теплоносителя и твердых тел. Теплообменник содержит ряды труб 1, подключенных к подводящему коллектору 2 и отводящему коллектору 3, сообщенных между собой плавно изогнутым обводным трубопроводом 4. На входном участке коллектора 2 и выходном участке коллектора 3 установлены фнльтрующие элементы 5 с. поверхностью, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода 4 и стенкой коллектора 2 или 3. Твердые тела трубной среды циркулируют по за м кнутом у контуру, обеспечивая удаление загрязнений с теплообменных поверхностей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1508084

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах жидкостного охлаждения или нагрева в любой отрасли промышленности. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и интенсификации теплообмена при использовании двухфазной трубной среды в виде жидкого теплоносителя с твердыми телами.

На фиг. 1 изображен теплообменник; на фиг. 2 — фильтрующий элемент, выполненный в виде пакета пластин; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2 (при выполнении коллектора с сечением круглой формы); на фиг. 4 — то же (при выполнении коллектора с сечением прямоугольной формы).

Теплообменник содержит ряды труб 1, подключенных к подводящему коллектору 2 и отводящему коллектору 3, причем последние сообщены плавно изогнутым обводным трубопроводом 4. На входном участке подводящего коллектора 2 и выходном участке отводящего коллектора 3 установлены фильтрующие элементы 5 с поверхностью, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода 4 и стенкой коллектора 2 или 3.

Фильтрующий элемент 5 может быть выполнен в виде пакета пластин 6, размещенных параллельно плоскости, проходящей через оси симметрии коллектора 2 или 3 и обводного трубопровода 4. Торцы 7 пластин 6 со стороны коллекторов 2 и 3 имеют профиль в виде кривой, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода 4 и стенкой коллектора 2 или 3.

Ячейки в фильтрующих элементах 5 и зазоры между пластинами 6 должны быть по размеру не более 0,75 диаметра наименьшего твердого тела теплоносителя. Диаметр трубы 1 должен быть по крайней мере в 2,1 раза больше диаметра наибольшего твердого тела. Участки коллекторов 2 и 3 в месте установки фильтрующих элементов 5 могут быть выполнены с сечением прямоугольной формы. Удельный вес вещества, из которого выполнены твердые тела, должен быть приблизительно равен удельному весу жидкого теплоносителя, а форма твердого тела должна быть близкой к шару.

Поток жидкого теплоносителя, поступающий в подводящий коллектор 2 после фильтрующего элемента 5, захватывает твердые тела и увлекает их в каналы рабочих труб 1, где в процессе движения твердые тела ударяются о стенки труб 1, разрушая пограничные слои жидкого теплоносителя и удаляя возможные загрязнения со стенок. При этом существенно воз5

ЗО

40 растают эффективность теплообмена и эксплуатационная надежность в результате удаления загрязнений.

На выходе из коллектора 3 твердые тела встречают фильтрующий элемент 5 и вынуждены менять направление движения, перемещаясь по трубопроводу 4 с частью потока жидкого теплоносителя.

Основной поток жидкого теплоносителя проходит сквозь фильтрующий элемент 5 и выходит из теплообменника. Твердые тела под воздействием частичного потока жидкого теплоносителя перемещаются по трубопроводу 4 к второму фильтрующему элементу 5, установленному в подводящем коллекторе 2, где захватываются потоком жидкого теплоносителя, и цикл повторяется.

Постоянная циркуляция жидкого теплоносителя с твердыми телами обеспечивает удаление загрязнений с теплообменных поверхностей, что значительно повышает надежность эксплуатации теплообменника, а также эффективность теплообмена за счет разрушения пограничных слоев жидкого теплоносителя и повышения его турбулизации. Выполнение фильтрующих элементов 5 в виде набора жестких тонких пластин 6 с плавными переходами способствует наиболее эффективному отделению твердых тел от потока жидкого теплоносителя, так как твердые тела в процессе своего движения в потоке жидкого теплоносителя встречают торцы 7 жестких тонких пластин 6 с плавными переходами и используют их в качестве направляющих для изменения направления движения с минимальным сопротивлением.

Исполнение участка коллектора 2 или 3 прямоугольной формы повышает технологичность конструкции, увеличивает площадь сечения рабочей зоны фильтрующего элемента 5, что способствует более эффективному разделению сред.

Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий ряды труб, подключенных к подводящему и отводящему коллекторам, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и интенсификации теплообмена при использовании двухфазной трубной среды в виде жидкого теплоносителя с твердыми телами, подводящий и отводящий коллекторы сообщены обводным трубопроводом, а на входном участке подводящего коллектора и выходном участке отводящего коллектора установлены фильтрующие элементы с поверхностью, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода и стенкой коллектора.

2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что фильтрующие элементы

1508084 Рия2

Составитель О. Акимова

Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 5530/44 Тираж 570 Подп и с н ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 выполнены в виде пакета пластин, размешенных параллельно плоскости, проходящей через оси симметрии коллектора и обводного трубопровода, причем торцы пластин

1 б со стороны коллекторов имеют профиль в виде кривой, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода и стенкой коллектора.