Теплообменник

 

Использование: в теплообменном оборудовании для водяного охлаждения сжимаемого компрессорного воздуха, Сущность изобретения: кольцевой корпус разделен поперечной перегородкой на две камеры. Они соединены между собой посредством тепловых труб. В зернах расположения патрубков подвода газа и подвода и отвода жидкости в камерах установлены продольные перегородки 9. Входные и выходные отверстия 10 для каждой среды расположены по разные стороны от соответствующей перегородки. В камере для газа перегородка закреплена на внешней обечайке корпуса . В другой камере перегородка 9 одним концом выведена за пределы внешней обечайки . Она введена в плоский диффузор 11 с образованием патрубков для жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 28 D 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

72

„zg (21) 4883348/06 (22) 20.11.90 (46) 23 09.92. Бюл. М 35 (71) Криворожский горнорудный институт (72) В,А.Трегубов, М.И.Великий, А.С.Кухарь и Б.M,Ëèòîâêî (56) Васильев Л.Л. и др. "Теплообменники— утилизаторы на тепловых трубах", Минск, "Наука и техника", 1987, с.25,31.

Патент США N 4183399, кл. F 28 D 15/00, опублик, 1980, (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Использование: в теплообменном оборудовании для водяного охлаждения сжимаемого компрессорного воздуха, Сущность

„„Я2„„1763847 А1 изобретения: кольцевой корпус разделен поперечной перегородкой на две камеры, Они соединены между собой посредством тепловых труб. В зернах расположения патрубков подвода газа и подвода и отвода жидкости в камерах установлены продольные перегородки 9, Входные и выходные отверстия 10 для каждой среды расположены по разные стороны от соответствующей перегородки. В камере для газа перегородка закреплена на внешней обечайке корпуса. В другой камере перегородка 9 одним концом выведена за пределы внешней обечайки, Она введена в плоский диффузор 11 с образованием патрубков для жидкости.

3 ил.

1763847

25

35

Изобретение относится к теплообменному оборудованию и может быть использовано в промышленной энергетике, в частности для водяного охлаждения сжимаемого компрессором воздуха.

Известны теплообменники, содержащие корпус с плоскими стенками, разделенные на две камеры перегородкой, в которой закреплены тепловые трубы (см, кн. Васильев Л,Л. и др. Теплообменники — утилизаторы на тепловых трубах. Минск, Наука и техника, 1987. с.25 и 31). Недостаток их заключается в ограниченной области применения, поскольку корпус с плоскими стенками мало пригоден для работы под давлением, Известен теплообменник, содержащий цилиндрический корпус с внутренней цилиндрической перегородкой, разделяющей его на две камеры: кольцевую для охлаждающей жидкости и осевую для горячего газа, Камеры имеют патрубки подвода и отвода жидкости и газа, в местах расположения которых корпус снабжен входными и выходными отверстиями. Камеры сообщаются между собой посредством тепловых труб, пропущенных радиально через перегородку (Патент США ¹ 41833990, кл. Е 28 F 15/00, опубл, 1980), Известный теплообменник имеет ряд технологических недостатков, главные из которых: — низкая плотность размещения тепловых труб особенно в кольцевой камере, что ограничивает удел ьную мощность теплосьема; — падение в кольцевой камере скорости движения жидкости, из-за раздвоения потока ее на участке между патрубками, что ухудшает теплосъем; — неравномерность условий обтекания охлаждающей жидкостью различных теплоBbIx труб, поскольку размеры входного и вь ходного отверстий не соответствуют высоте камеры; — невозможность использования в качестве тепловь!х труб термосифонов из-за их разнонаправленности, Цель изобретения — повышение технологичности теплообменника. Эта цель достигается тем, что перегородка выполнена поперечной, патрубок подвода газа выполнен в виде плоского диффузора, расположенного на внешней обечайке корпуса, а патрубок отвода — в виде круглого диффузора, расположенного на верхнем основании корпуса в пределах внутренней обечайки, при этом в зонах расположения патрубков подвода газа и подвода и отвода жидкости в камерах установлены продольные перегородки, и входные и выходные отверстия для каждой среды расположены по разные стороны от соответствующей перегородки, причем в камере для газа перегородка закреплена на внешней обечайке корпуса в месте крепления к ней патрубка подвода, а в камере для жидкости перегородка одним концом выведена за пределы внешней обечайки и введена в плоский диффузор, установленный на этой камере с образованием входного и выходного патрубков для жидкости, На фиг,1 изображен предлагаемый теплообменник, разрез; на фиг.2 и 3 — сечение

А — А и Б — Б на фиг.1 сответственно.

Теплообменник предназначен для работы в системе водяного охлаждения турбокомпрессора, Теплообменник имеет кольцевой корпус, образованный внешней 1 и внутренней

2 обечайками, днищем 3 и крышкой 4, Кольцевое внутреннее пространство корпуса разделено на две камеры испарения 5 и конденсации 6 при помощи перегородки 7, в которой закреплены тепловые трубы 8. В камере конденсации 6 установлена продольная перегородка 9, по обе стороны которой смежно выполнены два щелевидных по высоте камеры отверстия 10 с плоскими диффуэорами 11. заканчивающимися патрубками 12 для жидкости, В камере испарения входное отверстие 13 выполнено соосно выходному 14 соответственно во внешней 1 и внутренней 2 обечайках и отделены друг от друга перегородкой 15, примыкающей к диагонально противоположным кромкам отверстий 13 и 14. К отверстию 13 подсоединены входной плоский диффузор

16 с патрубком 17, а выходной цилиндрический диффузор 18 с патрубком 19 и эдсоединен к отверстию 20, выполненному в крышке 4.

Теплообменник работает следующим образом.

Горячий воздух компрессора из патрубка 17 через диффузор 16 и щелевидное отверстие 13 поступает в камеру испарения 5, огибает ее и через щелевидное отверстие 14 попадает во внутреннюю обечайку 2 и выходит через отверстие 20 и диффузор 18 к патрубку отвода 19, Аналогично, но во встречном направлении в камере конденсации 6 движется охлаждающая вода, поступающая и у одящая через патрубки 12 диффузоров 11 и щелевидные отверстия 10. При этом горячий воздух отдает тепло циркулирующему внутри тепловой трубы 8 и ромежуточному теплоносител ю и охлаждается. Пары теплоносителя, попадая в зону тепловых труб 8, располо1763847 женную в камере конденсации 6, отдают тепло охлаждающей воде.

Благодаря щелевидным на всю высоту камер входным 12 и выходным отверстиям 10 и выбору их площади равной площади проходного сечения соответствующей камеры, обеспечивается равномерное обтекание поверхностей тепловых труб 8 воздухом и водой, следовательно, одинакова эффективность их работы.

Наличие плоских диффузоров 11 и 16 обеспечивает плавный переход от щелевидных отверстий 10 и 13 к круглым патрубкам

12,17.

Положительный эффект от изобретения обусловлен высокой удельной мощностью теплообменника благодаря рациональному использованию пространства камер для размещения тепловых труб, а также высокой и равномерной скорости потоков жидкости и газа, Кроме того, однонаправленность тепловыхтрубдаетвозможность при вертикальном расположении теплообменника использовать термосифоны, что упрощает конструкцию и снижает стоимость, Формула изобретения

Теплообменник, содержащий кольцевой корпус, снабженный входными и выходными отверстиями и патрубками подвода и отвода газа и жидкости и разделенный перегородкой на две кольцевые камеры для упомянутых сред. сообщающиеся между собой посредством тепловых труб, закреплен5 ных в перегородке, при этом патрубки подвода и отвода жидкости расположены на внешней обечайке корпуса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышени технологичности, перегородка выполнена

10 поперечной, патрубок подвода газа выпал. нен в виде плоского диффузора, расположенного на внешней обечайке корпуса, а патрубок отвод — в виде круглого диффузора, расположенного на верхнем основании

15 корпуса в пределах внутренней обечайки, при этом в зонах расположения патрубков подвода газа и подвода и отвода жидкости в камерах установлены продольные перегородки, и входные и выходные отверстия для

20 каждой среды расположены по разные стороны от соответствующей перегородки, причем в камере для газа перегородка закреплена на внешней обечайке корпуса в месте крепления к ней патрубка подвода, а

25 в камере для жидкости перегородка одним концом выведена за пределы внешней обечайки и введена в плоский диффузор, установленный на этой камере с образованием входного и выходного патрубков дл- жидко30 сти, 1763847

Составитель С. Буга .ская

Техред М.Моргентал Корректор Н,Слободяник

Редактор Т.Иванова

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

Заказ 3447 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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