Раздающая камера



Раздающая камера

 


Владельцы патента RU 2525989:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" (RU)

Изобретение относится к раздающим коллекторным системам. Раздающая камера (5) ограничена снаружи корпусом (3), днищем (2) и решеткой (6) и соединяет между собой центральную подводящую трубу (8) и боковой отводящий канал (1) через зазор между днищем (2) и торцевой частью центральной подводящей трубы (8). Боковой отводящий канал (1) образован корпусом (3) и центральной подводящей трубой (8). Решетка (6) установлена в боковом отводящем канале (1), а ее коэффициент пористости соответствует диапазону от 0,3 до 0,8. Соотношения размеров раздающей камеры (5) соответствуют условиям, учитывающим взаимосвязи, во-первых, высоты раздающей камеры (5) и внутреннего диаметра центральной подводящей трубы (8); во-вторых, высоты входа в раздающую камеру (5) и внутреннего диаметра центральной подводящей трубы (8); в-третьих, высоты раздающей камеры (5), высоты входа в нее и внутреннего диаметра центральной подводящей трубы (8); в-четвертых, высоты раздающей камеры (5) и высоты входа в нее, радиуса нижней части корпуса (3), внутреннего и наружного радиусов центральной подводящей трубы (8); в-пятых, расстояния от днища (2) до ступени (7) на корпусе (3) соответственно с высотой раздающей камеры (5) и с радиусом нижней части корпуса (3), высотой входа в раздающую камеру (5), внутренним радиусом центральной подводящей трубы (8); в-шестых, радиуса нижней части корпуса (3), внутреннего радиуса центральной подводящей трубы (8) и высоты входа в раздающую камеру (5). Размеры проточной части раздающей камеры (5) связаны с ее гидродинамическими характеристиками соотношением, учитывающим массовый расход рабочей среды через отверстие решетки (4), средний массовый расход рабочей среды через нее, полную потерю давления на решетке (4), плотность рабочей среды, среднюю скорость рабочей среды в центральной подводящей трубе (8), площадь поперечного сечения падающей на решетку (6) струи рабочей среды, радиус верхней части корпуса (3), наружный радиус центральной подводящей трубы (8), текущий радиус решетки (6) и три эмпирических коэффициента. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей устройства при формировании гидродинамической неравномерности на выходе из раздающей камеры (5) и упрощении ее конструкции. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к раздающим коллекторным системам и может быть использовано в промежуточных теплообменниках.

Известна раздающая камера, содержащая корпус и днище, центральную подводящую трубу, ступень на корпусе, трубную доску и дросселирующую решетку перед ней, установленные в кольцевом канале, образованном подводящей трубой и корпусом [Митенков Ф.М., Головко В.Ф., Ушаков П.А. и др. Проектирование теплообменных аппаратов АЭС. Под общей ред. Ф.М. Митенкова. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - С.55-58].

Недостатком известного устройства является то, что в его проточной части используют дополнительный конструктивный элемент - дросселирующую решетку, которая усложняет конструкцию проточной части устройства и не позволяет в полной мере обеспечить необходимое распределение расхода на выходе из раздающей камеры.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому техническому решению является раздающая камера, содержащая корпус и днище, центральную подводящую трубу, ступень на корпусе, трубную доску и систему направляющих устройств, установленную в раздающей камере [Митенков Ф.М., Головко В.Ф., Ушаков П.А. и др. Проектирование теплообменных аппаратов АЭС. Под общей ред. Ф.М. Митенкова. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - С.55-58].

Недостатком известного устройства являются то, что в его проточной части используют дополнительный конструктивный элемент - систему направляющих пластин, которая усложняет конструкцию проточной части устройства и не позволяет в полной мере обеспечить необходимое распределение расхода на выходе из раздающей камеры.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно обеспечение необходимого распределения расхода рабочей среды на выходе из раздающей камеры без использования дополнительных конструктивных элементов.

Для исключения указанного недостатка в раздающей камере, ограниченной снаружи корпусом, днищем и решеткой, соединяющей между собой центральную подводящую трубу и боковой отводящий канал через зазор между днищем и торцевой частью центральной подводящей трубы, причем боковой отводящий канал образован корпусом и центральной подводящей трубой, а решетка установлена в боковом отводящем канале, предлагается:

- коэффициент пористости решетки обеспечить в диапазоне от 0,3 до 0,8;

- соотношения размеров раздающей камеры выполнить в соответствии с условиями, учитывающими взаимосвязи, во-первых, высоты раздающей камеры и внутреннего диаметра центральной подводящей трубы; во-вторых, высоты входа в раздающую камеру и внутреннего диаметра центральной подводящей трубы; в-третьих, высоты раздающей камеры, высоты входа в нее и внутреннего диаметра центральной подводящей трубы; в-четвертых, высоты раздающей камеры и высоты входа в нее, радиуса нижней части корпуса, внутреннего и наружного радиусов центральной подводящей трубы; в-пятых, расстояния от днища до ступени на корпусе соответственно с высотой раздающей камеры и с радиусом нижней части корпуса, высотой входа в раздающую камеру, внутренним радиусом центральной подводящей трубы; в-шестых, радиуса нижней части корпуса, внутреннего радиуса центральной подводящей трубы и высоты входа в раздающую камеру;

- размеры проточной части раздающей камеры связать с ее гидродинамическими характеристиками соотношением, учитывающим массовый расход рабочей среды через отверстие решетки, средний массовый расход рабочей среды через нее, полную потерю давления на решетке, плотность рабочей среды, среднюю скорость рабочей среды в центральной подводящей трубе, площадь поперечного сечения падающей на решетку струи рабочей среды, радиус верхней части корпуса, наружный радиус центральной подводящей трубы, текущий радиус решетки и три эмпирических коэффициента.

В частных случаях реализации раздающей камеры предлагается следующее.

Во-первых, при одном сочетании высоты раздающей камеры, расстояния от днища до ступени на корпусе, радиусов верхней и нижней частей корпуса в соотношении, определяющем взаимосвязь размеров проточной части раздающей камеры с ее гидродинамическими характеристиками, площадь поперечного сечения падающей на решетку струи рабочей среды рассчитывать по соотношению, учитывающему число Пи, радиусы верхней и нижней частей корпуса, внутренний радиус центральной подводящей трубы, высоту раздающей камеры и высоту входа в нее.

Во-вторых, при другом сочетании высоты раздающей камеры, расстояния от днища до ступени на корпусе, радиусов верхней и нижней частей корпуса в соотношении, определяющем взаимосвязь размеров проточной части раздающей камеры с ее гидродинамическими характеристиками, площадь поперечного сечения падающей на решетку струи рабочей среды рассчитывать по соотношению, учитывающему число Пи, высоту раздающей камеры и высоту входа в нее, расстояние от днища до ступени на корпусе, радиус нижней части корпуса и внутренний радиус центральной подводящей трубы.

В-третьих, при двух сочетаниях размеров внутреннего радиуса центральной трубы, высоты раздающей камеры и высоты входа в нее и радиуса нижней части корпуса в соотношении, определяющем взаимосвязь размеров проточной части раздающей камеры с ее гидродинамическими характеристиками, использовать эмпирический коэффициент, зависящий от полной потери давления на решетке, плотности рабочей среды, ее средней скорости в центральной подводящей трубе, двух постоянных эмпирических коэффициентов.

В-четвертых, при третьем сочетании размеров внутреннего радиуса центральной трубы, высоты раздающей камеры и высоты входа в нее и радиуса нижней части корпуса, в соотношении, определяющем взаимосвязь размеров проточной части раздающей камеры с ее гидродинамическими характеристиками, использовать один эмпирический коэффициент, зависящий от полной потери давления на решетке, плотности рабочей среды и ее средней скорости в центральной подводящей трубе, постоянный эмпирический коэффициент и эмпирический коэффициент, зависящий от полной потери давления на решетке, плотности рабочей среды и ее средней скорости в центральной подводящей трубе, текущего радиуса решетки, наружного радиуса центральной подводящей трубы и радиуса верхней части корпуса.

Продольное осевое сечение одного из вариантов исполнения раздающей камеры представлено на фигуре, на которой приняты следующие обозначения: 1 - боковой отводящий канал; 2 - днище; 3 - корпус; 4 - отверстие решетки; 5 - раздающая камера; 6 - решетка; 7 - ступень; 8 - центральная подводящая труба.

Сущность предложенного технического решения состоит в следующем.

Раздающая камера 5 ограничена снаружи корпусом 3, днищем 2 и решеткой 6.

Раздающая камера 5 соединяет между собой центральную подводящую трубу 8 и боковой отводящий канал 1 через зазор между днищем 2 и торцевой частью центральной подводящей трубы 8.

Боковой отводящий канал 1 образован корпусом 3 и центральной подводящей трубой 8.

Решетка 6 установлена в боковом отводящем канале 1.

Коэффициент пористости решетки 6 соответствует диапазону от 0,3 до 0,8.

Соотношения размеров раздающей камеры 5 соответствуют условиям:

0,5 H / d 0 2,1 , ( 1 )

0,5 h / d 0 2,6 , ( 2 )

0 ( H h ) / d 0 0,8 , ( 3 )

2 0,2 [ H 0,5 ( r 1 2 R ) R 1 ] R 0 0 , ( 4 )

0,5 ( r 1 2 R 2 ) R 1 h 0 H , ( 5 )

R 0,9 r + 0 0,19 h 0 , ( 6 )

где H - высота раздающей камеры 5, м; d0 - внутренний диаметр центральной подводящей трубы 8, м; h - высота входа в раздающую камеру 5, м; R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды в нижней части корпуса перед ступенью, м; r0 - внутренний радиус центральной подводящей трубы 8, м; r1 - радиус нижней части корпуса 5, м; h0 - расстояние от днища 2 до ступени 7 на корпусе 3, м.

Размеры проточной части раздающей камеры 8 связаны с ее гидродинамическими характеристиками следующим соотношением

M M ¯ 1 1,82 + 0,81 q ˜ M exp { b 1 [ l b ( r R 0 ) ( r 2 R 0 ) 1 ] } + [ 1,81 ( q ˜ M 1 ) ] 1 1 1 { exp { 24,7 [ ( r R 0 ) ( r 2 R 0 ) 1 0,21 ] } + 5,64 ζ 0,84 1 } 1 A = 0 , ( 7 )

где M - массовый расход рабочей среды через отверстие 4 решетки 6, кг/с; M ¯ - средний массовый расход рабочей среды через решетку 6, кг/с; q ˜ M = 0,21 ζ 0,62 F ( r 2 2 R 0 2 ) 1 + 0,9 - максимальный относительный массовый расход рабочей среды в отверстиях 4 решетки 6; ζ 2 Δ P / ( ρ w ¯ 1 2 ) - коэффициент гидравлического сопротивления решетки 6; ΔP - полная потеря давления на решетке 6, Па; ρ - плотность рабочей среды, кг/м3; w ¯ 1 - средняя скорость рабочей среды в центральной подводящей трубе 8, м/с; F - площадь поперечного сечения падающей на решетку 6 струи рабочей среды, м2; r2 - радиус верхней части корпуса 3,м; R0 - наружный радиус центральной подводящей трубы 8, м; b1 - эмпирический коэффициент; lb - эмпирический коэффициент; r - текущий радиус решетки 6, м; A - эмпирический коэффициент.

Для частных случаев исполнения раздающей камеры 5 характерно следующее.

Во-первых, при соотношении размеров проточной части раздающей камеры 5, отвечающем условию

0,21 ( H h 0 ) r 2 r 1 0 , ( 8 )

где H - высота раздающей камеры 5, м; h0 - расстояние от днища 2 до ступени 7 на корпусе 3, м; r2 - радиус верхней части корпуса 3, м; r1 - радиус нижней части корпуса 3, м,

площадь поперечного сечения падающей на решетку 6 струи рабочей среды определяют по соотношению:

F = π { r 2 2 [ R 0,21 H + 0,11 ( r 1 2 R 2 ) R 1 ] 2 } , ( 9 )

где F - площадь поперечного сечения падающей на решетку 6 струи рабочей среды, м2; π - число Пи; r2 - радиус верхней части корпуса 3, м; R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды в нижней части корпуса 3 перед ступенью 7, м; r0 - внутренний радиус центральной подводящей трубы 8, м; h - высота входа в раздающую камеру 5, м; r1 - радиус нижней части корпуса 3, м; H - высота раздающей камеры 5, м.

Во-вторых, при соотношении размеров проточной части раздающей камеры 5, отвечающем условию

0,21 ( H h 0 ) r 2 r 1 0 , ( 10 )

где Н - высота раздающей камеры 5, м; h0 - расстояние от днища 2 до ступени 7 на корпусе 3,м; r2 - радиус верхней части корпуса 3, м; r1 - радиус нижней части корпуса 3, м,

площадь поперечного сечения падающей на решетку 6 струи рабочей среды определяют по соотношению:

F = π [ 0,21 ( H h 0 ) + r 1 ] 2 { R 0,21 [ H 0,5 ( r 1 2 R 2 ) R 1 ] } 2 , ( 11 )

где F - площадь поперечного сечения падающей на решетку 6 струи рабочей среды, м2; π - число Пи; H - высота раздающей камеры 5, м; h0 - расстояние от днища 2 до ступени 7 на корпусе 3, м; r1 - радиус нижней части корпуса 3, м;

R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды на нижней части корпуса 3 перед ступенью 7, м; r0 - внутренний радиус центральной подводящей трубы 8, м; h - высота входа в раздающую камеру 5, м.

В-третьих, при соотношениях размеров проточной части раздающей камеры 5, отвечающих условиям

( 2 R H r 1 2 R 2 ) / [ 2 R ( r 1 R ) ] 1 4,8 , ( 12 )

( 2 R H r 1 2 R 2 ) / [ 2 R ( r 1 R ) ] 1 3,4 , ( 13 )

где R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды на нижней части корпуса 3 перед ступенью 7, м; H - высота раздающей камеры 5, м; r1 - радиус нижней части корпуса 3, м, эмпирические коэффициенты в соотношении (7) равны

b1=6,5ζ0,48; lb=0,86 и A=0,

где b1 - эмпирический коэффициент; ζ = 2 Δ P / ( ρ w ¯ 1 2 ) - коэффициент гидравлического сопротивления решетки 6; ΔР - полная потеря давления на решетке 6, Па; ρ - плотность рабочей среды, кг/м3; w ¯ 1 - средняя скорость рабочей среды в центральной подводящей трубе 8, м/с; lb - эмпирический коэффициент; А - эмпирический коэффициент.

В-третьих, при соотношении размеров проточной части раздающей камеры 5, отвечающем условию

3,4 ( 2 R H r 1 2 R 2 ) / [ 2 R ( r 1 R ) ] 1 4,8 , ( 14 )

где R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды в нижней части корпуса 3 перед ступенью 7, м; H - высота раздающей камеры 5, м; r1 - радиус нижней части корпуса 3, м,

эмпирические коэффициенты в соотношении (7) равны

b 1 = 12,2 ζ 0,55 ; l b = 0,71 и A = exp { 52,4 ζ 0,4 { 0,86 ( r R 0 ) ( r 2 R 0 ) 1 ] } + 4,7 ζ 0,96 1 1 ,

где b1 - эмпирический коэффициент; ζ = 2 Δ P / ( ρ w ¯ 1 2 ) - коэффициент гидравлического сопротивления решетки 6; ΔP - полные потери давления на решетке 6, Па; ρ - плотность рабочей среды, кг/м3; lb - эмпирический коэффициент; A - эмпирический коэффициент; r - текущий радиус решетки 6, м; R0 - наружный диаметр центральной подводящей трубы 8, м; r2 - радиус верхней части корпуса 3, м.

Использованные в соотношениях (1÷14) обозначения конструктивных элементов раздающей камеры 5 представлены на фигуре.

Соотношения по определению гидродинамических неравномерностей на выходе из осесимметричной раздающей камеры 5 разработаны с учетом закона сохранения массы в предположении о постоянстве теплофизических свойств рабочей среды и струйном характере ее течения.

При выводе расчетных соотношений приняты следующие предположения.

При движении плоской полузатопленной струи вдоль части днища 2, расположенной после участка ее стабилизации, кольцевых полузатопленных струй вдоль корпуса (3) и кольцевой затопленной струи в раздающей камере (5) происходит увеличение площади их поперечного сечения, сопровождающееся уменьшением скорости рабочей среды в них. Кольцевая полузатопленная струя после выхода со ступени 7 на корпусе 3 преобразуются в кольцевую затопленную струю.

Угол одностороннего расширения затопленных и полузатопленных струй составляет 12°.

Соотношение (4) соответствует условию попадания внутренней боковой поверхности струи на решетку 6, соотношение (5) определяет взаимное положение решетки 6, ступени 7 на корпусе 3 и места формирования в результате поворота полузатопленной кольцевой струи на нижней части корпуса 3, а соотношение (6) соответствует условию движения плоской полузатопленной струи вдоль средней части днища 2.

Течение рабочей среды в проточной части раздающей камеры 5 осуществляется следующим образом.

Вышедший из центральной подводящей трубы 8 во входную часть раздающей камеры 5 поток рабочей среды преобразуется в круглую затопленную струю, которая результате поворота на днище 2 за пределами участка ее стабилизации преобразуется в плоскую полузатопленную струю во входной части раздающей камеры 5, движущуюся от центра днища 2 на его периферию. Затем плоская полузатопленная струя после поворота на нижней части днища 2 преобразуется в кольцевую полузатопленную струю, которая над ступенью 7 на корпусе 3 преобразуется в свободную затопленную струю. При попадании струи на решетку 6 одна часть потока рабочей среды входит в отверстия 4 решетки 6, расположенные в месте встречи струи, другая часть потока растекается вдоль решетки 6 с изменением расхода по пути. Затем рабочая среда проходит отверстия 4 решетки 6 и выходит из нее.

Использование предложенного технического решения рекомендуется осуществлять при числе Рейнольдса в центральной подводящей трубе Re1≻2·105 и коэффициенте гидравлического сопротивления решетки 6ζ≻0,3.

Пример конкретного выполнения раздающей камеры

Раздающая камера 6 имеет следующие соотношения размеров: (H-h)/d0=0,38; h/d0=1,29; H/d0=1,67; R0/d0=0,53; r1/d0=0,67; r2/d0=0,71 и h0/d0=0,93. Коэффициент пористости решетки 6 (ε) равен 0,24. Отверстия 4 в решетке 6 выполнены кольцевыми рядами. При этом число Рейнольдса в центральной подводящей трубе 8 равно 1,4·106. Коэффициент гидравлического сопротивления решетки 6 ζ=8,8.

Сопоставление результатов расчета по соотношению (7) с опытными данными, полученными для указанной конструкции раздающей камеры 5, показало, что отличие относительного расхода M M ¯ 1 в соответствующих отверстиях 4 решетки 6 не превышает ±12%.

Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей устройства при формировании гидродинамической неравномерности на выходе из раздающей камеры 5 и упрощении ее конструкции.

1. Раздающая камера, ограниченная снаружи корпусом, днищем и решеткой, соединяет между собой центральную подводящую трубу и боковой отводящий канал через зазор между днищем и торцевой частью центральной подводящей трубы, причем боковой отводящий канал образован корпусом и центральной подводящей трубой, а решетка установлена в боковом отводящем канале, отличающаяся тем, что коэффициент пористости решетки соответствует диапазону от 0,3 до 0,8, коэффициент гидравлического сопротивления решетки превышает значение 0,3, а соотношения размеров раздающей камеры соответствуют условиям:
0,5 H / d 0 2,1 , ( 1 )
0,5 h / d 0 2,6 , ( 2 )
0 ( H h ) / d 0 0,8 , ( 3 )
R 0,21 [ H 0,5 ( r 1 2 R ) R 1 ] R 0 0 , ( 4 )
0,5 ( r 1 2 R 2 ) R 1 h 0 H , ( 5 )
R 0,9 r + 0 0,19 h 0 , ( 6 )
где
H - высота раздающей камеры, м;
d0 - внутренний диаметр центральной подводящей трубы, м;
h - высота входа в раздающую камеру, м;
R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды на нижней части корпуса перед ступенью, м;
r0 - внутренний радиус центральной подводящей трубы, м,
r1 - радиус нижней части корпуса, м;
h0 - расстояние от днища до ступени на корпусе, м,
а размеры проточной части раздающей камеры связаны с ее гидродинамическими характеристиками следующим соотношением
M M ¯ 1 1,82 + 0,81 q ˜ M exp { b 1 [ l b ( r R 0 ) ( r 2 R 0 ) 1 ] } + [ 1,81 ( q ˜ M 1 ) ] 1 1 1 { exp { 24,7 [ ( r R 0 ) ( r 2 R 0 ) 1 0,21 ] } + 5,64 ζ 0,84 1 } 1 A = 0 , ( 7 )
где
M - массовый расход рабочей среды через отверстие решетки, кг/с;
M ¯ - средний массовый расход рабочей среды через решетку, кг/с;
q ˜ M = 0,21 ζ 0,62 F ( r 2 2 R 0 2 ) 1 + 0,9 - максимальный относительный массовый расход рабочей среды в отверстиях решетки;
ζ 2 Δ P / ( ρ w ¯ 1 2 ) - коэффициент гидравлического сопротивления решетки;
ΔP - полная потеря давления на решетке, Па;
ρ - плотность рабочей среды, кг/м3;
w ¯ 1 - средняя скорость рабочей среды в центральной подводящей трубе, м/с;
F - площадь поперечного сечения падающей на решетку струи рабочей среды, м2;
r2 - радиус верхней части корпуса, м;
R0 - наружный радиус центральной подводящей трубы, м;
b1 - эмпирический коэффициент;
lb - эмпирический коэффициент;
r - текущий радиус решетки, м;
A - эмпирический коэффициент.

2. Раздающая камера по п.1, отличающаяся тем, что при соотношении размеров ее проточной части, отвечающему условию
0,21 ( H h 0 ) r 2 r 1 0 , ( 8 )
где
H - высота раздающей камеры, м;
h0 - расстояние от днища до ступени на корпусе, м;
r2 - радиус верхней части корпуса, м;
r1 - радиус нижней части корпуса, м,
площадь поперечного сечения падающей на решетку струи рабочей среды определяют по соотношению:
F = π { r 2 2 [ R 0,21 H + 0,11 ( r 1 2 R 2 ) R 1 ] 2 } , ( 9 )
где
F - площадь поперечного сечения падающей на решетку струи рабочей среды, м2;
π - число Пи;
r2 - радиус верхней части корпуса, м;
R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды в нижней части корпуса перед ступенью, м;
r0 - внутренний радиус центральной подводящей трубы, м;
h - высота входа в раздающую камеру, м;
r1 - радиус нижней части корпуса, м;
H - высота раздающей камеры, м.

3. Раздающая камера по п.1, отличающаяся тем, что при соотношении размеров ее проточной части, отвечающему условию
0,21 ( H h 0 ) r 2 r 1 0 , ( 10 )
где
H - высота раздающей камеры, м;
h0 - расстояние от днища до ступени на корпусе, м;
r2 - радиус верхней части корпуса, м;
r1 - радиус нижней части корпуса, м,
площадь поперечного сечения падающей на решетку струи рабочей среды определяют по соотношению:
F = π [ 0,21 ( H h 0 ) + r 1 ] 2 { R 0,21 [ H 0,5 ( r 1 2 R 2 ) R 1 ] } 2 , ( 11 )
где
F - площадь поперечного сечения падающей на решетку струи рабочей среды, м2;
π - число Пи;
H - высота раздающей камеры, м;
h0 - расстояние от днища до ступени на корпусе, м;
r1 - радиус нижней части корпуса, м;
R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды на нижней части корпуса перед ступенью, м;
r0 - внутренний радиус центральной подводящей трубы, м;
h - высота входа в раздающую камеру, м.

4. Раздающая камера по п.1, отличающаяся тем, что при соотношениях размеров проточной части раздающей камеры, отвечающих условиям
( 2 R H r 1 2 R 2 ) / [ 2 R ( r 1 R ) ] 1 4,8 , ( 12 )
( 2 R H r 1 2 R 2 ) / [ 2 R ( r 1 R ) ] 1 3,4 , ( 13 )
где
R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды на нижней части корпуса перед ступенью, м;
r0 - внутренний радиус центральной трубы, м;
h - высота входа в раздающую камеру, м;
r1 - радиус нижней части корпуса, м;
H - высота раздающей камеры, м,
эмпирические коэффициенты в соотношении (7) равны
b1=6,5ζ0,48; lb=0,86 и A=0,
где
b1 - эмпирический коэффициент;
ζ = 2 Δ P / ( ρ w ¯ 1 2 ) - коэффициент гидравлического сопротивления решетки;
ΔP - полная потеря давления на решетке, Па;
ρ - плотность рабочей среды, кг/м3;
w ¯ 1 - средняя скорость рабочей среды в центральной подводящей трубе, м/с;
lb - эмпирический коэффициент;
A - эмпирический коэффициент.

5. Раздающая камера по п.1, отличающаяся тем, что при соотношении размеров проточной части раздающей камеры, отвечающих условию
3,4 ( 2 R H r 1 2 R 2 ) / [ 2 R ( r 1 R ) ] 1 4,8 , ( 14 )
где
R=-0,05r0-0,01h+0,06[(r0+0,21h)2+r12]0,5 - радиус свободной поверхности струи рабочей среды в нижней части корпуса перед ступенью, м;
r0 - внутренний радиус центральной трубы, м;
h - высота входа в раздающую камеру, м;
r1 - радиус нижней части корпуса, м;
H - высота раздающей камеры, м,
эмпирические коэффициенты в соотношении (7) равны
b 1 = 12,2 ζ 0,55 ; l b = 0,71 и A = exp { 52,4 ζ 0,4 { 0,86 ( r R 0 ) ( r 2 R 0 ) 1 ] } + 4,7 ζ 0,96 1 1 ,
где
b1 - эмпирический коэффициент;
ζ = 2 Δ P / ( ρ w ¯ 1 2 ) - коэффициент гидравлического сопротивления решетки;
ΔP - полные потери давления на решетке, Па;
ρ - плотность рабочей среды, кг/м3;
w ¯ 1 - средняя скорость рабочей среды в центральной подводящей трубе, м/с;
lb - эмпирический коэффициент;
A - эмпирический коэффициент;
r - текущий радиус решетки, м;
R0 - наружный диаметр центральной подводящей трубы, м;
r2 - радиус верхней части корпуса, м.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к раздающим коллекторным системам. Раздающая камера (5) ограничена снаружи корпусом (3), днищем (2) и решеткой (6) и соединяет между собой центральную подводящую трубу (8) и боковой отводящий канал (1) через зазор между днищем (2) и торцевой частью центральной подводящей трубы (8).

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к системе направляющих дисков для теплообменника, к теплообменнику с применением системы направляющих дисков, к способу изготовления теплообменника, а также к комплекту для оборудования или дооборудования теплообменника.

Пластинчатый теплообменник содержит по меньшей мере одну теплообменную пластину, предпочтительно группу теплообменных пластин. По меньшей мере одна из теплообменных пластин содержит по меньшей мере один участок, имеющий рифления, предназначенные для установки впритык к соответствующим рифлениям теплообменной пластины соответствующей конструкции.

Изобретение относится к теплотехнике и касается конструкций теплообменных аппаратов для сжижения паров смешанных и многокомпонентных продуктов при их охлаждении.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к пластинчатым теплообменникам. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов, в частности радиаторов. .

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для неоднократного нагрева различных сред. .

Крепление // 2386916
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при креплении пучка винтообразно закрученных труб высокотеплонапряженного теплообменника ядерной энергетической установки.

Решетка // 2386915
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве устройства для дистанционирования пучка теплообменных труб ядерной энергетической установки, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Решетка // 2384807
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в качестве устройства для дистанционирования пучка теплообменных труб ядерной энергетической установки, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.

Изобретение предназначено для охлаждения электронных устройств бортовой аппаратуры космических аппаратов (КА). Технический результат - повышение эффективности охлаждения устройств, содержащих радиоэлектронные компоненты и силовые модули с различными тепловыделениями, в том числе предназначенных для эксплуатации в условиях невесомости. Это достигается тем, что конструкция размещена в герметичном корпусе, состоящем из двух частей. Первая (верхняя) часть является крышкой в виде полого металлического цилиндра с полусферической торцовой стенкой с закрытой стороны и снабженного фланцем - с открытой стороны. Вторая (нижняя) часть представляет собой основание, на котором крепятся все компоненты электронного устройства. Внутри корпуса размещены электронные компоненты следующим образом: на основании установлен групповой охладитель, на котором закреплены наиболее тепловыделяющие компоненты. На основании также установлены стойки, обеспечивающие крепеж над упомянутыми компонентами горизонтального перфорированного экрана, на котором смонтированы остальные компоненты с меньшими тепловыделениями - печатные платы с радиоэлементами. Входное отверстие, расположенное в крышке, предназначено для подачи внутрь корпуса диэлектрической охлаждающей жидкости, которая, проходя внутри корпуса, омывает все электронные компоненты, охлаждая их, и поступает в каналы, имеющиеся в теле группового охладителя, обеспечивая дополнительный съем тепла, затем сливается через выходное отверстие, расположенное в основании. Внутренние каналы увеличивают эффективность теплоотдачи установленных на групповом охладителе компонентов. Охлаждающая жидкость подается в корпус под большим давлением с помощью внешнего насоса и может входить в общий циркулирующий поток охладителя всего космического аппарата. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к кожухотрубным теплообменникам для теплообмена жидких и газообразных сред. Теплообменник содержит кожух, снабженный штуцерами для ввода и вывода теплоносителя, крышки со штуцерами для входа и выхода теплообменивающейся среды и пучок теплообменных труб, зафиксированных в отверстиях трубных решеток, состоящих из внутренней и последующей перфорированных пластин с уплотнительным материалом между ними. Каждая трубная решетка снабжена по меньшей мере одной дополнительной последующей перфорированной пластиной. Кожух выполнен с внутренними выемками по торцам. Внутренняя и последующие пластины трубных решеток зажаты крышками в выемках кожуха. Теплообменные трубы снабжены бандажами. Технический результат - упрощение изготовления, повышение надежности теплообменника. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство теплообменника, в частности, для системы отопления транспортного средства, содержащее расположенный вдоль продольной оси (L) чашеобразный корпус (12) теплообменника с внешней стенкой (18, 20) и внутренней стенкой (22, 24), причем между внешней (18, 20) и внутренней (22, 24) стенками образовано пространство для потока среды-теплоносителя, причем на внешней стенке (18, 20) предусмотрен, по меньшей мере, один штуцер (50, 52) для протекания среды-теплоносителя, открытый со стороны пространства для потока среды-теплоносителя, и причем на корпусе (12) теплообменника предусмотрен один штуцер (30) для протекания отработанного газа, открытый со стороны окруженного внутренней стенкой (22, 24) внутреннего пространства (26) корпуса (12) теплообменника, причем корпус (12) теплообменника содержит внешнюю часть (14) корпуса с внешней окружающей стенкой (18) и внешней стенкой-дном (20), а также внутреннюю часть (16) корпуса с внутренней окружающей стенкой (22) и внутренней стенкой-дном (24), причем в расположенной на расстоянии от внешней стенки-дна осевой концевой зоне (44) внешней окружающей стенки (18) внешней части (14) корпуса предусмотрен, по меньшей мере, один штуцер (50, 52) для протекания среды-теплоносителя. 2 н. и 14 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и используется в конструкции поперечной перегородки для дистанцирования трубок кожухотрубного аппарата. Перегородка содержит верхние и нижние пластины 1, 2, цилиндрические втулки 3 и периферийное кольцо 4. Каждая пластина 1, 2 выполнена с пазами и выступами 6, расположенными поочередно на одной из продольных сторон пластины. Пазы и выступы 6 верхних пластин 1 расположены на нижних сторонах пластин 1, а пазы и выступы 6 нижних пластин 2 - на их верхних сторонах. В стенке каждой втулки 3 выполнена пара продольных диаметрально расположенных прорезей с обоих торцов втулки 3. Диаметр расположения прорезей верхнего торца втулки 3 перпендикулярен диаметру расположения прорезей ее нижнего торца. Верхние пластины 1 вставлены в прорези верхних торцов втулок 3, а нижние пластины 2 - в прорези нижних торцов втулок 3 с расположением пазов пластин 1, 2 внутри втулок 3 и с расположением нижних пластин 2 перпендикулярно верхним пластинам 1, чтобы между каждыми смежными четырьмя втулками 3 было образовано пространство для размещения в нем трубки кожухотрубного аппарата с обеспечением монтажных зазоров между трубкой и четырьмя смежными втулками 3. В кольце 4 со стороны его внутренней окружности выполнены круглые вырезы 11 для размещения в них втулок 3, расположенных по периметру кожухотрубного аппарата. Кольцо 4 выполнено с отверстиями 12 для его закрепления в корпусе кожухотрубного аппарата посредством стяжных винтов и распорных трубок. Перегородка предотвращает ухудшение условий теплообмена в зоне ее расположения, обеспечивает надежную фиксацию трубок между соответствующими втулками и равномерность протекания текучей среды в межтрубном пространстве. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение применимо особенно при изготовлении электрических нагревательных приборов, в частности конвекторов, радиаторов и прочих излучающих приборов, и относится к угловому элементу лицевой стороны металлического корпуса. Элемент соответствующей лицевой стороны металлического корпуса, образующий уголок на лицевой стороне, причем эта лицевая сторона содержит загиб материала на свою тыльную поверхность и, по меньшей мере, одно уголковое отверстие, перекрываемое элементом лицевой стороны, отличающийся тем, что он содержит позиционирующее приспособление (2, 3, 4) для взаимодействия с контурами лицевой стороны, для которой предусмотрен элемент, и, по меньшей мере, одну стопорящую лапку (5, 6) для упора в загиб лицевой стороны для приведения позиционирующего приспособления (2, 3, 4) в контакт с соответствующими контурами лицевой стороны. Целью изобретения является создание нового углового элемента лицевой стороны, в котором исключается риск образования царапин при сборке, при этом достигается эстетическая сборка с учетом наличия возможных зазоров при изготовлении лицевой стороны сгибанием. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен жидкостной охладитель наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания, содержащий водовоздушный теплообменник, жидкостной насос и радиатор охлаждения, также в состав устройства введена рубашка охлаждения, выполненная вокруг впускного коллектора и его трубопроводов в виде полости с впускным и выпускным патрубками, посредством которых полость соединяют с подводящим и отводящим коллекторами холодного контура системы охлаждения, а последние последовательно подсоединяют к радиатору охлаждения и жидкостному насосу соответственно. Технический результат от использования изобретения состоит в том, что повышается эффективность работы двигателя за счет повышения мощностных и динамических характеристик с одновременным улучшением экологических параметров и надежности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх