Способ изготовления тракта охлаждения теплонапряженных конструкций



Способ изготовления тракта охлаждения теплонапряженных конструкций
Способ изготовления тракта охлаждения теплонапряженных конструкций

 


Владельцы патента RU 2404395:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно - к охлаждаемым конструкциям теплообменных аппаратов с большими удельными тепловыми потоками. Способ изготовления тракта охлаждения теплонапряженных конструкций заключается в получении токарной обработкой внутренней и наружной оболочек, выполнении ребер на внешней поверхности внутренней оболочки и последующем соединении внутренней и внешней оболочек по вершинам ребер, например, при помощи пайки, с образованием каналов охлаждения. На поверхностях ребер, образующих каналы охлаждения, выполняют углубления в виде спиральных канавок или в виде части дуги окружности, причем на одной стороне каждого ребра начало дуги выполняют у основания ребра, а на другой - у его вершины. Обеспечивается улучшение условий тепломассопереноса. 2 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, заключающееся в подаче охладителя по специальным пазам, выполненным между внутренней охлаждаемой и наружной силовой оболочками, скрепленными между собой по вершинам пазов тракта охлаждения.

Известен способ изготовления тракта охлаждения теплонапряженных конструкций, заключающийся в выполнении ребер на внешней поверхности внутренней оболочки и последующем соединении внутренней и внешней оболочек по вершинам ребер, например, при помощи пайки, с образованием каналов охлаждения (М.В.Добровольский и др. "Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования", Москва: "Высшая школа", 1968 г., рис.4.26.г., стр.166-167 - прототип).

При данном способе изготовления предварительно изготавливают профилированные внутреннюю и наружную оболочки, причем наружный профиль внутренней оболочки эквидистантен внутреннему профилю наружной оболочки. Соединяемые профили оболочек отличаются друг от друга на толщину припоя. На наружной поверхности внутренней оболочки фрезеруются пазы. Затем на внутреннюю оболочку устанавливают припой, надевают наружную оболочку тракта охлаждения и производят пайку. Соединение оболочек происходит припоем по вершинам ребер.

При движении охладителя внутри каждого канала образуются, по крайней мере, три слоя с различной температурой: более горячий - у огневой стенки, возле основания ребер, более холодный - на вершинах ребер, возле силовой наружной оболочки, и промежуточный - между ними. Такое распределение поля температур в каждом канале приводит к ухудшению условий теплопередачи и соответственно ухудшению условий охлаждения.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа получения тракта охлаждения, конструкция которого позволит улучшить условия тепломассопереноса.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе изготовления тракта охлаждения теплонапряженных конструкций, заключающемся в получении токарной обработкой внутренней и наружной оболочек, выполнении фрезерованием ребер на внешней поверхности внутренней оболочки и последующем соединении внутренней и внешней оболочек по вершинам ребер, например, при помощи пайки, с образованием каналов охлаждения, согласно изобретению, на поверхностях ребер, образующих каналы охлаждения, выполняют углубления.

При движении охладителя по каналам происходит разрушение пограничного слоя за счет того, что в каждом канале охладитель будет двигаться по траектории, по которой выполнены углубления. Это приведет к более интенсивному перемешиванию расхода охладителя внутри каждого канала и интенсификации теплообмена.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный осевой разрез тракта, на фиг.2 - показан поперечный разрез тракта канала.

Указанный способ реализуется следующим образом.

Предварительно изготавливают профилированные внутреннюю 1 и наружную 2 оболочки, причем наружный профиль внутренней оболочки эквидистантен внутреннему профилю наружной оболочки. Соединяемые профили оболочек отличаются друг от друга на толщину припоя. На наружной поверхности внутренней оболочки 1 фрезеруются пазы 3, образующие канал охлаждения 4. На поверхностях ребер, образующих канал, выполняют углубления 5 в виде спиральных канавок 6.

В случае выполнения углублений в виде спиральных канавок охладитель, помимо осевой составляющей скорости, получает еще и радиальную составляющую, что приводит к его движению по спирали и более интенсивному перемешиванию слоев и выравниванию температуры охладителя по сечению канала.

В случае выполнения углублений в виде части дуги окружности, с одной стороны каналов, охладитель будет подниматься со дна канала к его вершине, с другой - опускаться от вершины к основанию, что также приведет к более интенсивному перемешиванию слоев и выравниванию температуры охладителя по сечению канала.

Использование предложенного технического решения позволит улучшить условия теплообмена и охлаждения теплонапряженных конструкций.

Способ изготовления тракта охлаждения теплонапряженных конструкций, включающий получение токарной обработкой внутренней и наружной оболочек, выполнение фрезерованием ребер на внешней поверхности внутренней оболочки и последующее соединение внутренней и внешней оболочек по вершинам ребер с образованием между ними каналов охлаждения, отличающийся тем, что на поверхностях ребер, образующих каналы охлаждения, выполняют углубления в виде спиральных канавок или в виде частей дуги окружности, причем на одной стороне ребра начало дуги окружности располагают у основания ребра, а на другой стороне ребра - у его вершины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменным блокам для извлечения теплоты от потока горячего газа. .

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано в качестве переходника теплообменного элемента типа «труба в трубе» при смене гидравлической схемы движения теплообменивающихся жидкостей в теплообменнике ядерной энергетической установки, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Изобретение относится к производству гексафторида низкообогащенного урана и может быть использовано для очистки газовой фазы гексафторида урана от примесей в виде паров фторуглеродов.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в технологических системах, где требуется передача тепла от одного агента к другому. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве модуля малогабаритного теплообменника в составе паропроизводящей ядерной энергетической установки, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве высокотеплонапряженного теплообменника ЯЭУ с гидравлической схемой двухстороннего теплообмена нагреваемой жидкости.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве высоко-теплонапряженного теплообменника погружного вида типа "труба в трубе".

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве высокотеплонапряженного теплообменника ядерной энергетической установки с гидравлической схемой двустороннего теплообмена нагреваемой жидкости.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в качестве высокотеплонапряженного теплообменника погружного вида типа "труба в трубе". .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве технологического способа изготовления теплообменника ядерной энергетической установки, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в переходниках теплообменного элемента типа «труба в трубе» при смене гидравлической схемы движения теплообменивающихся жидкостей в теплообменнике ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в переходниках теплообменного элемента типа «труба в трубе» при смене гидравлической схемы движения теплообменивающихся жидкостей в теплообменнике ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках, применяемых в различных отраслях техники

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве оребренных труб для теплообменных аппаратов

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при проектировании теплообменных аппаратов в любой области машиностроения

Изобретение относится к энергетике. Теплообменный аппарат содержит теплообменник с корпусом и цилиндрической оболочкой, образующими каналы, входной и выходной коллекторы, дополнительный теплообменник, расположенный последовательно с первым, содержащий входной и выходной коллекторы. Кроме того, внутри теплообменников расположен трубчатый теплообменник, содержащий входной и выходной коллекторы, расположенные между двумя первыми теплообменниками, кроме того, трубчатый теплообменник имеет обобщающие входной и выходной коллекторы, соединенные трубопроводами между собой и с входным и выходным коллекторами, кроме того, внутри трубчатого теплообменника установлен цилиндрический экран с обтекателем, а выходной обобщающий коллектор соединен с корпусом первого теплообменника пилонами, расположенными под углом α к оси теплообменного аппарата. Трубчатый теплообменник содержит также бандаж, установленный между обобщающими коллекторами, а дополнительный теплообменник снабжен соплом. Изобретение позволяет повысить производительность теплообменного аппарата без увеличения его габаритов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплообменному устройству для сушки, нагревания или охлаждения порошкового и гранулярного материалов и к способу производства теплообменного устройства. Теплообменное устройство для порошкового и гранулярного материала в соответствии с настоящим изобретением сконфигурировано так, что по меньшей мере один из множества теплообменников, который должен быть расположен на вале, сформирован как прочный полый дискообразный теплообменник, в котором вырезанное углубление направлено от окружной границы теплообменника к его центру; пластинчатые поверхности, простирающиеся от одной боковой кромки вырезанного углубления к другой боковой кромке следующего вырезанного углубления, сформированы в клинообразную пластинчатую поверхность; выступ, который плавно выступает в горизонтальном направлении, если смотреть сбоку, сформирован в центральной части теплообменника; и отверстие сформировано в вершине выступа, и теплообменник расположен на валу посредством вставки вала в отверстие. Технический результат - повышение эффективности работы устройства и упрощение сборки. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в теплообменниках ядерных энергетических установок с трубами Фильда в составе паропроизводящей ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей на жидкометаллическом теплоносителе (ЖМТ) в режиме переменных нагрузок. Труба теплообменника, содержащая внутреннюю и наружную теплообменные трубы, наружная теплообменная труба выполнена в два слоя, каждый из которых заглушен донышком, жестко соединенным с соответствующим слоем, причем внутренняя часть донышка соединена с внутренним слоем наружной трубы посредством пайки. Технический результат - упрощение технологии изготовления. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в устройствах для осуществления взаимодействия двух теплоносителей без их непосредственного контакта, в частности в парогенераторах. Прямоточный теплообменный аппарат содержит корпус и концентрические трубные каналы, образованные цилиндром, изготовленным из прямых теплообменных элементов типа "труба в трубе", причем между наружной поверхностью и корпусом созданного цилиндра существует зазор, образующий канал греющей среды, соединенный последовательно с внутренней полостью цилиндра и с внутренним каналом элементов "труба в трубе", образующих цилиндр. Рабочая среда движется по кольцевому каналу элемента "труба в трубе". Технический результат: повышение объемной энергонапряженности теплообменника и упрощение его конструкции. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, теплотехники, холодильной промышленности и компрессоростроения и может быть использовано в производстве бытовых, промышленных холодильников, конденсаторов, теплообменников и компрессоров. Изобретение состоит в том, что горизонтальный газоохладитель содержит трубы, заключенные в цилиндрические кожухи. При этом цилиндрические кожухи закреплены герметичными трубными решетками и охватываются с двух сторон обечайками, которые с двух противоположных сторон присоединены к тройнику. При этом с третьей стороны к тройнику присоединена емкость сбора конденсата, которая размещена внизу газоохладителя, а сам тройник снабжен патрубком выхода газа. Технический результат - обеспечение снижения содержания влаги в газе на выходе из газоохладителя. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх