Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплообменным аппаратам, и может быть использовано при создании охлаждаемых конструкций с большими удельными тепловыми потоками. Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций содержит внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней по вершинам ребер. На вершинах ребер тракта охлаждения выполнены лепестки, расположенные параллельно дну паза, при этом наружный профиль лепестков соответствует внутреннему профилю наружной оболочки. Для повышения прочности и устойчивости оболочек лепестки соединяют вершины двух смежных ребер между собой. Лепестки соединяют вершины всех ребер между собой с образованием единой кольцевой поверхности. Для улучшения условий теплосъема на внутренней огневой поверхности внутренней оболочки выполнены продольные ребра. Техническим результатом изобретения является создание тракта охлаждения, конструкция которого позволяет повысить устойчивость и прочность внутренней и внешней оболочек. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплообменным аппаратам, и может быть использовано при создании охлаждаемых конструкций с большими удельными тепловыми потоками.

В настоящее время для охлаждения стенок теплонапряженных конструкций в основном применяется регенеративное охлаждение, заключающее в подаче охладителя по специальным пазам, выполненным между внутренней охлаждаемой и наружной силовой оболочками, скрепленными между собой по вершинам пазов тракта охлаждения.

Прочность тракта охлаждения в данном случае определяется прочностью паяных швов между внутренней и наружной оболочками из-за того, что прочность припоя ниже прочности материала оболочек. Для увеличения прочности паяного соединения необходимо увеличение площади соприкосновения контактируемых поверхностей. Увеличение толщины ребра нецелесообразно из-за того, что это ведет к уменьшению числа ребер и увеличению перепада давлений в тракте охлаждения.

Как правило, при увеличении давления внутри тракта охлаждения, внутренняя оболочка теряет устойчивость и вспучивается, особенно в цилиндрической части. Для увеличения прочности оболочек устанавливают бандажи, что ведет к ухудшению габаритно-массовых характеристик конструкции.

Известен тракт охлаждения теплонапряженных конструкций, содержащий внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней по вершинам ребер тракта охлаждения (М.В. Добровольский и др. "Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования", М., "Высшая школа", 1968 г., рис.4.26.г., стр.166-167 - прототип).

Охладитель подается в тракт охлаждения, движется по пазам между ребрами и охлаждает огневую поверхность внутренней профилированной оболочки. За счет соединения оболочек между собой только по вершинам ребер, при увеличении давления в тракте охлаждения не обеспечивается прочность и устойчивость внутренней оболочки, что ведет к потере работоспособности конструкции в целом.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание тракта охлаждения, конструкция которого позволяет повысить устойчивость и прочность внутренней и внешней оболочек.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном тракте охлаждения теплонапряженных конструкций, содержащем внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней, например, при помощи пайки по вершинам ребер, согласно изобретению на вершинах ребер тракта охлаждения выполнены лепестки, расположенные параллельно дну паза, при этом наружный профиль лепестков соответствует внутреннему профилю наружной оболочки.

Для оптимизации условий работы внутренней оболочки лепестки выполнены таким образом, что они соединяют вершины двух смежных ребер между собой. Такое расположение лепестков позволяет получить дополнительные места контакта между внутренней и наружной оболочками, что приводит к уменьшению длины неподкрепленных участков тракта.

Наиболее оптимальные условия для работы тракта достигаются в случае, когда лепестки соединяют вершины всех ребер между собой с образованием единой кольцевой поверхности, наружный профиль которой эквидистантен внутреннему профилю наружной оболочки в месте контакта с наружной поверхностью внутренней оболочки.

В этом случае кольцевые поверхности лепестков образуют дополнительные бандажи жесткости, которые увеличивают устойчивость оболочки при воздействии на нее давления охладителя в пазах тракта охлаждения. Кроме того, кольцевая поверхность, образованная лепестками, позволяет увеличить площадь поверхности под пайку без увеличения толщины ребра и увеличения перепада давления в тракте, уменьшить в несколько раз длину неподкрепленной части ребра за счет образования дополнительных опор.

Для увеличения поверхности теплосъема на огневой поверхности внутренней оболочки могут быть выполнены продольные пазы.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный осевой разрез тракта, на фиг.2 - часть тракта охлаждения с лепестками в аксонометрии в варианте расположения лепестков в разные стороны, на фиг.3 - часть тракта охлаждения с лепестками в аксонометрии в варианте расположения лепестков в одну сторону с образованием кольцевой поверхности, на фиг.4 - часть тракта охлаждения с лепестками в аксонометрии в варианте расположения лепестков в одну сторону.

Тракт охлаждения содержит внутреннюю профилированную оболочку 1, на внешней поверхности которой выполнены ребра 2 тракта охлаждения 3. На ребрах 2 тракта охлаждения 3 выполнены лепестки 4, соединяющие вершины ребер между собой. На внутреннюю профилированную оболочку 1 установлена наружная профилированная оболочка 5 при помощи пайки по вершинам ребер 2 и лепесткам 4. На внутренней поверхности оболочки 1 выполнены продольные ребра 6.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Охладитель подается в тракт охлаждения 3, движется по пазам между ребрами 2 и охлаждает огневую поверхность внутренней профилированной оболочки 1. За счет соединения оболочек между собой не только по вершинам ребер 2, но и по дополнительным лепесткам 4, происходит увеличение устойчивости и прочности внутренней оболочки 1. Повышенная устойчивость и прочность внутренней оболочки 1 позволяет увеличить давление в тракте охлаждения изделия и внутри самого изделия, что, в конечном итоге, позволяет повысить эффективность рабочего процесса.

Для увеличения поверхности теплосъема на огневой поверхности внутренней оболочки 1 выполнены продольные ребра 6.

Использование предложенного технического решения позволит повысить устойчивость внутренней оболочки и повысить прочность изделия в целом.

1. Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций, содержащий внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней по вершинам ребер, отличающийся тем, что на вершинах ребер тракта охлаждения выполнены лепестки, расположенные параллельно дну паза, при этом наружный профиль лепестков соответствует внутреннему профилю наружной оболочки.

2. Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций по п.1, отличающийся тем, что лепестки соединяют вершины двух смежных ребер между собой.

3. Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций по п.1, отличающийся тем, что лепестки соединяют вершины всех ребер между собой с образованием единой кольцевой поверхности.

4. Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций по п.1, отличающийся тем, что на внутренней огневой поверхности внутренней оболочки выполнены продольные ребра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплообменным аппаратам, и может быть использовано при создании охлаждаемых конструкций с большими удельными тепловыми потоками.

Изобретение относится к устройствам для проведения теплообменных процессов между двумя средами через стенку и может быть использовано в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в любых отраслях техники для подогрева или охлаждения жидких или газообразных сред, в том числе для подогрева воздуха газотурбинной установки теплотой выхлопных газов.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в регенеративных воздухоподогревателях. .

Изобретение относится к устройствам для проведения теплообменных процессов между двумя средами через стенку и может быть использовано в химической, пищевой и нефтеперерабатывающей отрасли промышленности.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к теплоэнергетическим установкам, используемым для отопления помещений, зданий, сооружений, а также в различных промышленных установках.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к пластинчатым теплообменникам, и может быть использовано для нагрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения, а также в тепловых системах котельных и других теплоиспользующих установок за счет тепла горячего теплоносителя (горячая вода тепловых сетей, ТЭЦ, индивидуальных котельных и т.п.).

Изобретение относится к интенсивным способам передачи тепла от горячего теплоносителя к холодному и может быть использовано в теплообменниках энергетической, металлургической и других отраслей промышленности, в том числе в системах утилизации тепла отходящих газов технологических установок.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплообменным аппаратам, и может быть использовано при создании охлаждаемых конструкций с большими удельными тепловыми потоками.

Изобретение относится к способу повышения температуры вещества, находящегося в контейнере в частично затвердевшем состоянии, причем в контейнере установлен, по меньшей мере, один теплообменник.

Изобретение относится к теплообменнику. .

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении аппаратов воздушного охлаждения газа. .

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов, в частности при изготовлении аппаратов воздушного охлаждения газа.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов, в частности при изготовлении теплообменных секций аппаратов воздушного охлаждения газа.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении теплообменного оборудования, в частности при изготовлении трубных камер для аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к технологии изготовления и к конструкции теплообменных секций аппаратов воздушного охлаждения газа.

Изобретение относится к области энергетики и может найти применение в теплообменных аппаратах типа аппарата воздушного охлаждения (АВО) газа. .

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, а именно к теплообменным секциям, и может быть использовано в аппаратах воздушного охлаждения (АВО) газа. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах для охлаждения выхлопных газов

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплообменным аппаратам, и может быть использовано при создании охлаждаемых конструкций с большими удельными тепловыми потоками

Наверх