Теплообменное устройство

 

Изобретение относится к области теплообменной техники, может быть использовано в топливосжигающих установках и позволяет повысить экономичность путем снижения аэродинамического сопротивления газоходов (Г) .Греющие газы поступают в Г 1 и, проходя через теплообменник (Т) 3, нагревают в нем холодную среду. Теплопроизводительность Т 3 регулируют синхронным перемещением задвижек 4 и 5 в Г 1 до и после Т 3 и перемещением задвижек 4 и 5 в противофазе с задвижкой 6, установленной в Г 2. В результате их перемещения часть Г 1 перекрывается и часть газов уходит, минуя Т 3, через Г 2. Для предотвращения стрыва потока газов от перфорированных перегородок 8 и 9 производится отсос образующегося на них пограничного слоя газа через отверстия их перфорации в полости 11 и 12 и далее через отверстия 10 в область низкого давления. В результате безотрывного течения газов по Г 1 и 2 снижается их аэродинамическое сопротивление. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s F 28 F 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646296/24-06 (22) 03.02.89 (46) 30.12.90. Бюл. № 48 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение по рациональному использованию газа в народном хозяйстве "Союзпромгаз" (72) И.В,Щербатенко, В.П,Вершинский и

3.П.Сорокина (53) 621,565.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1124176, кл. F 28 F 27/02, 1983, Семененко Н.А. Использование вторичных энергоресурсов промышленности. М.:

Госэнергоиздат, 1955, с. 143, рис. 9-2. (54) ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области теплообменной техники, может быть использовано в топливосжигающих установках и

„„!Ж„„1617299 Al позволяет повысить экономичность путем снижения аэродинамического сопротивления газоходов (Г), Греющие газы поступают в

Г 1 и, проходя через теплообменник (Т) 3, нагревают в нем холодную среду. Теплопроизводительность Т 3 регулируют синхронным перемещением задвижек 4 и 5 в Г 1 до и после

Т 3 и перемещением задвижек 4 и 5 в противофазе с задвижкой 6, установленной в Г 2. В результате их перемещения часть Г 1 перекрывается и часть газов уходит, минуя Т 3, через Г2, Для предотвращения отрыва потока газов от перфорированных перегородок 8 и 9 производится отсос образующегося на них пограничного слоя газа через отверстия их перфорации в полости 11 и 12 и далее через .отверстия 10 в область низкого давления. В результате безотрывного течения газов по Г 1 и 2 снижается их аэродинамическое сопротивление. 1 ил.

1617299

25

40

55

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано для утилизации тепла отходящих газов топливосжигающих установок, например газотурбинного привода газопересекающих агрегатов.

Цель. изобретения — повышение экономичности путем уменьшения аэродинамического сопротивления газоходов устройства.

На чертеже показано устройство, общий вид.

Теплообменное устройство содержит основной и подключенный к нему перепускной газоходы 1 и 2, теплообменник 3, установленный в газоходе 1, и задвижки 4 — 6 с торцовыми участками, заведенные соответственно в основной газоход 1 перед и за теплообменником 3 и в перепускной газоход 2 через одну из боковых стенок 7 этих газоходов 1 и 2, Устройство содержит также перфорированные перегородки 8 и 9, одна из которых, а именно перегородка 8, одним краем шарнирно закреплена на упомянутом торцовом участке задвижки 6 перепускного газохода 2 и другим краем контактирует с упомянутой боковой стенкой 7 газохода 2, 1 вторая перегородка 9 одним краем шарнирно закреплена на упомянутом торцовом участке задвижки 5 основного газохода 1, размещенной за теплообменником 3 и другим краем контактирует с упомянутой боковой стенкой 7 и газохода 1. В стенках 7 газоходов 1 и 2 в зоне под перегородками 8 и 9 выполнены отверстия 10. Под перегородками 8 и 9 образованы полости 11 и 12,, сообщенные через отверстия 10 с источником пониженного относительно газоходов 1 и 2 давления, например эжектором или атмосферой, Задвижки 4 — 6 снабжены зубчатой рейкой 13. Устройство содержит также связанные между собой цепной передачей

14 два параллельных вала 15 и 16 с закрепленными на них зубчатыми колесами 17, которые образуют с соответствующими зубчатыми рейками 13 реечное зацепление, причем вал 16 через муфту связан с приводным электродвигателем, Устройство работает следующим образом, Греющие газы от газотурбинного привода поступают в газоход 1, При этом для получения максимальной теплопроизводительности задвижка 6 находится в крайне левом положении, полностью перекрывая проходное сечение перепускного газохода

2, а задвижки 4 и 5 — a крайне верхнем (поднятом) положении, полностью открыв проходное сечение газохода 1, При этом максимальная теплопроизводительность теплообменника 3 обеспечивается всей его поверхностью нагрева и максимальным расходом газов, омывающих эту поверхность.

Для снижения теплопроизводительности с помощью электродвигателя вращают вал 16. Ввиду того, что валы 16 и 15 связаны между собой цепной передачей 14, вал 15 также вращается, а зубчатые колеса 17, взаимодействуя с зубчатыми рейками 13, осуществляют синхронное поступательное перемещение задвижек 4 — 6. При этом задвижки 4 и 5 частично перекрывают сечение газохода 1, а задвижка 6 открывает сечение газохода 2, так как двигается в противофазе по отношению к задвижкам 4 и 5. При этом теплопроизводительность теплообменника

3 уменьшается вследствие снижения расхода газов через него, В пределе задвижки 4 и 5 опускаются до упора, полностью перекрывая проходное сечение газохода 1, а задвижка 6 занимает крайнее правое положение, обеспечивая полное открытие перепускного газохода 2. В этом случае весь расход газов выбрасывается в атмосферу.

При поступательном перемещении задвижек 6 и 5 перфорированные перегородки 8 и 9 образуют со стенками 7 газохода 2 и газохода 1, соответственно, плоские диффузоры с переменными углами раскрытия

/3 и а, минимальными при полностью открытых и максимальными при полностью закрытых задвижках 5 и 6. Для предотвращения отрыва потока газов от перфорированных перегородок 8 и 9 производится отсасывание образующегося на них пограничного слоя газа через отверстия их перфорации в замкнутые полости 11 и 12 и далее через отверстия 10 в область более низкого давления по сравнению с давлением в указанныхх диффузорах, например в атмосферу.

Принцип действия отсасывания состоит в удалении из пограничного слоя частиц газа, заторможенных в области возрастания давления, прежде чем они успевают вызвать отрыв течения от стенки, Позади отверстий перфорации, через которые производится отсасывание, образуется новый пограничный слой, опять обладающий способностью к преодолению определенного возрастания давления и доходящий без отрыва до задней кромки диффузора (конца перфорированных перегородок 8 и 9), Безотрывное течение газов в газоходе 1 после теплообменника 3 и в перепускном газоходе 2 за задвижкой 6 приводит к уменьшению их аэродинамического сопротивления, что при прочих равных условиях снижает пережог топливного газа в газотурбинном приводе, т.е, повышает его экономичность, 1617299

Составитель Г.Петров

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Горват

Заказ 4113 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Теплообменное устройство, содержащее основной и подключенный к нему перепускной газоходы, теплообменник, установленный в первом, и задвижки с тор- 5 цовыми участками, заведенные в основной газоход перед и за теплообменником и в перепускной газоход через одну из боковых стенок этих газоходов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономично- 10 сти путем уменьшения аэродинамического сопротивления газоходов, оно дополнительно содержит перфорированные перегородки, одна из которых одним краем шарнирно закреплена на упомянутом торцовом участке задвижки перпускного газохода .и другим краем контактирует с упомянутой боковой стенкой этого газохода в ее зоне за задвижкой, вторая перегородка установлена аналогично на задвижке основного газохода, размещенной за теплообменником, а в упомянутых боковых стенках основного и перепускного газоходов в зоне под перегородками выполнены выпускные отверстия.