Теплообменник

 

Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано для кондиционирования горячего газа. Цель - интенсификация теплообмена и повышение качества парогаза. Для этого направляющий аппарат выполнен в виде радиального венца лопаток 4, устройство подвода жидкости выполнено в виде центробежных форсунок, равномерно распределенных по периметру вихревой камеры 1, а последняя выполнена с проходным сечением, увеличивающемся в направлении от направляющего аппарата к патрубкам 6, 7 отвода парогаза. При этом интенсифицируется теплообмен и повышается качество парогаза. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 22 В 3/04, F 28 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

@ " -ИЗБР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4б31448/06 . (22) 03.01.89 (46) 15.07.91, Бюл, ¹ 26 (71) Харьковский авиационный институт им.

Н.Е.Жуковского (72) С,Д,Фролов, Е.Н.Кравцов, B.Â.Ñìàíцер, В.Н.Филиппов и Н.И.Иваненко (53) 621.565.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1268868, кл, F 22 В 3/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 840554, кл. F 22 В 3/04, 1979, Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для кондиционирования горячего газа.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена и повышение качества парогаза.

На фиг,1 изображен теплообменник, общий еид; на фиг.2 — то же, вид сверху (без верхней торцовой крышки); на фиг.3 — узел

1 на фиг.1.

Теплообменник содержит вихревую камеру 1, образованную верхней и нижней торцовыми крышками 2 и 3 соответственно и цилиндрическим направляющим аппаратом тангенциального ввода газа, выполненным в виде радиального венца лопаток 4, Камера 1 снабжена устройством подвода жидкости в виде центробежных форсунок 5, равномерно распределенных по периметру вихревой камеры 1, На крышках 2 и 3 установлены осевые патрубки б и 7 соответст„„. Ж ÄÄ 1663305 А1 (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано для кондиционирования горячего газа. Цель — интенсификация теплообмена и повышение качества парогаза.

Для этого направляющий аппарат выполнен в виде радиального венца лопаток 4, устройство подвода жидкости выполнено в виде центробежных форсунок, равномерно распределенных по периметру вихревой камеры 1, а последняя выполнена с проходным сечением, увеличивающемся в направлении от направляющего аппарата к патрубкам 6, .

7 отвода парогаза. При этом интенсифицируется теплообмен и повышается качество парогаза, 2 э.п. ф-лы, 3 ил. еенно отвода парогаза, Камера 1 снабжена двумя боковыми улиткообразными патрубками-распределителями 8, расположенными с противоположных сторон камеры 1 и предназначенными для подвода газа к направляющему аппарату. Камера 1 вы- О полнена с проходным сечением, увеличива- Ы ющимся в направлении от направляющего (Д аппарата к патрубкам б и 7, для чего крышки С)

2 и 3 спрофилированы в соответствии с не-,(л обходимым изменением радиальной скорости газа по радиусу камеры 1. 1

Теплообменник дополнительно содержит установленный в вихревой камере 1 спрямляющий аппарат, выполненный в виде радиального венца лопаток 9 с входными и выходными кромками, направленными соответственно спутно лопаткам 4 направляющего аппарата и радиально вихревой камере 1. Внутри спрямляющего аппарата размещен обтекатель 10 в виде тела враще1663305 ния. Торцовые крышки 2 и 3 выполнены со спиральными канавками 11 на внутренней поверхности с направлением спирали в сторону, противоположную лопаткам 4 направляющего аппарата. Форсунки 5 устройства 5 подвода жидкости выполнены с осью факела капель, направленной по потоку газа, Канавки 11 крышек 2 и 3 выполнены с треугольным сечением, а между соседними витками канавок 11 образован острый гребень 10 треугольного сечения.

Теплообменник работает следующим образом.

Горячий гаэ посредством патрубковраспределителей 8 подают в радиальный 15 венец лопаток 4 направляющего аппарата тангенциального ввода газа, Далее газ попадает в вихревую камеру 1, где закручивается. Посредством форсунок 5 в камеру вводят жидкость, которую распыливают на 20 капли диаметром не более 500 мкм, и впрыскивают спутно в поток газа с начальной радиальной относительной скоростью, не меньшей 5 м/с и не большей 20 м/с. Капли максимального диаметра удерживают на 25 начальной орбите путем задания их начальной окружной скорости в соответствии с условием радиального равновесия капли.

Все параметры жидкости и газа имеют начальные для вихревого стока значения, а в 30 дальнейшем, помере испарения капель и их смещения к центру вихревого стока, капли поддерживают в состоянии радиального равновесия путем уменьшения радиальной скорости газа вдоль радиуса вихревого сто- 35 ка, Капли жидкости удерживают в закрученном потоке газа до полного их испарения, что исключает унос капель жидкости в патрубки 6 и 7. При этом гаэ охлаждается и попадает в радиальный венец лопаток 9 40 спрямляющего аппарата, где он плавно раскручивается и снижает скорость и повышает давление, После спрямляющего аппарата поток газа посредством обтекателя 10 плав45 но разворачивается на 90 и отводится в патрубки 6 и 7. Спиральные канавки 11 на внутренней поверхности крышек 2 и 3 предотвращают унос жидкости в виде пленок с этих крышек 2, 3, Таким образом, в теплообменнике интенсифицирован теплообмен и повышено качество парогаэа.

Формула изобретения

1. Теплообменник. содержащий вихре-. вую камеру с устройством подвода жидкости, образованную цилиндрическим направляющим аппаратом тангенциального ввода газа и торцевыми крышками, по меньшей мере на одной из которых установлен осевой патрубок отвода парогаза, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повышения качества парогаза, направляющий аппарат выполнен в виде радиального венца лопаток, устройство подвода жидкости выполнено в виде центробежных форсунок, равномерно распределенных по периметру вихревой камеры, а последняя выполнена с проходным сечением. увеличивающимся в направлении от направляющего аппарата к патрубку отвода парогаэа.

2, Теплообменник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что он дополнительно содер- . жит установленные в вихревой камере спрямляющий аппарат и обтекатель, первый из которых выполнен в виде радиального венца лопаток с входными и выходными кромками, направленными соответственно спутно лопаткам направляющего аппарата и радиально вихревой камере, а второй — в виде тела вращения, размещенного внутри спрямляющего аппарата.

3. Теплообменник по пп.1 и 2,о т л ич а ю шийся тем, что торцевые крышки выполнены со спиральными канавками на внутренней поверхности с направлением спирали в сторону, противоположную лопаткам направляющего аппарата.

1663305

Составитель Л,Андреев

Техред М,Моргентал

Редактор И.Сегляник

Корректор И.Муска

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

Заказ 2251 Тираж 287 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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