Теплообменник

 

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен и может быть использовано для отвода больших тепловых потоков от теплонагруженных установок. Тепловоспринимающая стенка кожуха 1 выполнена волнистой и снабжена с внутренней стороны капиллярно-пористым покрытием 2 также волнистой формы. К капилярно-пористому покрытию 2 примыкает раздающий коллектор охлаждающей жидкости. В теплообменном канале установлены поперечные пористые перегородки 6 и профилированная пластина 7 с образованием охлаждающего тракта для другой жидкости. Перегородки 6 по периметру снабжены турбулизаторами в виде вибрирующих теплопроводных проволок 8, свободные концы которых упираются с одной стороны в покрытие 2, а с другой - в профилированную пластину 7. Со стороны пластины 7 установлен ороситель, с помощью которого на покрытие 2 и перегородки 6 подается водовоздушная смесь. В охлаждающем тракте установлены поперечные непроницаемые перегородки 13, снабженные аналогичными турбулизаторами. Волнообразное движение водовоздушной смеси в канале и жидкости в охлаждающем тракте, а также турбулизация потоков проволоками 8 и 14 способствует интенсификации теплообмена в процессе работы теплообменника. 2 ил., 2 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСНИК соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) . (51) 5 F 28 D 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4388259/24-06 (22) 09.03.88 (46) 23.01.90. Бюл. hФ 3 (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.Н.Генбач и А.А.Генбач (53) 621.565.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 375460, кл. F 28 D 7/16, 1971. (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен и может быть использовано для отвода больших тепловых потоков от теплонагруженных установок. Тепловоспринимающая стенка кожуха 1 выполнена волнистой и снабжена с внутренней стороны капиллярно-пористым покрытием 2 также волнистой формы. К капиллярно-пористому покрытию 2 примыкает раздающий коллектор охлаждающей жидкости. В теплообменном канале установлены по2 перечные пористые перегородки 6 и профилированная пластина 7 с образованием охлаждающего тракта для другой жидкости. Перегородки 6 по периметру снабжены турбулизаторами в виде вибрирующих теплопроводных проволок 8, свободные концы которых упираются с одной стороны в покрытие

2, а с другой — в профилированную пластину 7. Со стороны пластины 7 установлен ороситель, с помощью которого на покрытие 2 и перегородки 6 подается водовоздушная смесь. В охлаждающем тракте установлены поперечные .непроницаемые перегородки 13, снабженные аналогичными турбулизаторами.

Волнообразное движение водовоздушной смеси в канале и жидкости в охлаждающем тракте, а также турбулизация потоков проволоками 8 и 14 способствует интенсификации теплообмена в процессе работы теплообменника.

2 ил., 2 з.п. ф-лы.

1538005

Изобретение относи гся к теплаобменным аппаратам и может быть использовано для отвода. высоких тепловых Ilo токов в теплонагруженных установках.

Цель изобретения » »интенсификация теплообмена.

На фиг.1 изображен предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Теплообменник содержит кожух 1 с теплообменным каналом, тепловоспринимающая стенка которого выполнена волнистой и с внутренней стороны

r снабжена капиллярно-пористым покры-! ткем 2 также волнистой формы. Со стороны подвода теплового потока теп-. ловоспринимающая стенка снабжена приваренными к ней теплопередающими ребрами 3 жесткости, находяшимися в теплоэащитном слое 4, например, футеровочного материала. Капиллярнопористое покрытие 2 выполнено из трех слоев металлических сеток с размерами ячеек 1х10 м и к нему примыкает раздающий коллектор 5, выполненный в виде трубы со щелью на образующей, направляющий охлаждающую жидкость на волнистое покрытие 2. В теплообменном канале установлены поперечные пористые перегородки б и профилированная пластина 7 с образованием охлаждающего тракта для другой жидкости. Перегородки б по периметру снабжены турбулизаторами в виде упругих вибрирующих теплопроводных про35 волок 8, свободные концы которых упи-. раются с одной стороны в покрытие 2, а с другой — в профилированнную пластину 7. В окне пластины 7 со стороны

40 охлаждающего тракта установлен ороситель 9. сообщенный с теплообменным каналом. Ороситель 9 выполнен в виде воздушного сопла 10 и трубы 11 с проницаемыми стенками заключен-.

Ф

45 ной в дополнительный коллектор 12 с продольной щелью, которая сообщена с соплом 10. В охлаждающем тракте установлены поперечные непроницаемые перегородки 13, снабженные также турбулизаторами в awe упругих вибрирую- 50 щих проволок 14, свободные концы которых упираются в профилированную пластину 7.

Теплообменник работает следующим образом.

Мощные тепловые потоки от тепло-. нагруженной установки через ребра 3 и теплозащитный слой 4 передаются кожуху 1 и через вопнйстую тепловоспринимающую стенку к капиллярно-пористому покрытию 2, которое заполнено охлаждающей жидкостью, например водой. Под действием капиллярных и массовых сил жидкость равномерно распределена в объеме покрытия 2. За счет парообразования и конвекции жидкости в покрытии 2 происходит интенсивный отвод тепла от тепловоспринимающей стенки кожуха 1. Волнистая форма покрытия 2 при этом обеспечивает высокую устойчивость двухфазного пульсирующего кипящего слоя на стенке 1. Оптимальные условия отвода мощных тепловых потоков имеют место при использовании трехслойной сетчатой пористой структуры с крупными размерами ячеек сетки на просвет

1х1х1.

Существенный вклад в увеличение отводимых тепловых потоков вносит волнообразное течение водовоздушной смеси по теплообменному каналу и вибрация высокотеплопроводных проволок 8, установленных в канале.

Тепловой поток также передается кондуктивнок составляющей по проволокам 8. Водовоэдушная смесь, образуемая оросителем 9, дополнительно смачивает пористое покрытие 2, перегородки б и дополнительно турбулизирует кипящий пограничный слой в волнистом покрытии 2. Большая часть отведенного теплового потока водопаровоздушная смесь передает через профилированную пластину 7 другой охлаждающей жидкости, протекающей по. охлаждающему тракту. Интенсификация теплообмена со стороны этой жидкости обеспечивается также волнообразным движением ее по .охлаждающему тракту эа счет перегородок 13 и вибрацией проволок 14

Использование предлагаемого теп лообменника позволяет отводить от тепловоспринимающей стенки высокие тепловые потоки, увеличивая этим надежность и срок службы установок, снизить весо-габаритные характеристики теплообменника и сократить капитальные и эксплуатационные затраты. формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий кожух с теплообменным каналом, снабженным на внутренней поверхности тепловоспринимающей стенки капиллярнопористым покрытием иэ металлических

1538005

Составитель N.Êoñoðoòîâ

Техред Л. Сердокова

Редактор Н.Яцола

Корректор В.Гирняк

Подписное

Тираж 538

Заказ 161

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 сеток, и раздающий коллектор охлаждающей жидкости, примыкающий к капиллярно-пористому покрытию., о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена тепловоспринимающая стенка канала и ее капиллярно-пористое покрытие выполнены волнистыми, в канале установлены поперечные пористые перегородки, а внутри канала размещена профилированная пластина с образованием охлаждающего тракта.для другой жидкости, при этом перегородки по периметру снабжены турбулизаторами в виде вибрирующих теплопроводных проволок, свободные концы которых упираются с одной стороны в капиллярно-пористое покрытие, а с другой стороны — в профилированную пластинjj °

2. Теплообменник по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что он дополнительно снабжен оросителем, установленным со стороны охлаждающего тракта и сообщенным с теплообменным каналом, причем ороситель выполнен в виде воздушного сопла и трубы с проницаемыми стенками, заключенной

1п в дополнительный коллектор с про" дольной щелью, которая сообщена с соплом, 7

3. Теплообменник по п.1, о т л ич а ю ц и и с я тем, что в охлаждающем тракте установлены поперечные непроницаемые перегородки, снабженные турбулизаторами в виде вибрирующих теплопроводных проволок, свобод2О ные концы которых упираются в профилированную пластину.