Теплообменный аппарат с саморегулируемой площадью поверхности нагрева

Теплообменный аппарат с саморегулируемой площадью поверхности нагрева, включающий в себя впускной штуцер, полость "А", поршень, корпус, пружину, полость "В", упорную пластину с отверстием, сливной штуцер, внутреннюю и наружную манжету, выпускной штуцер, трубку(и) нагревателя, крышку, нижнюю и верхнюю гайки, нагревающую поверхность, регулировочную гайку, шток, провод. Саморегулирование нагрева холодного теплоносителя в теплообменнике происходит самопроизвольно за счет увеличения поверхности нагрева трубки(ок) нагревателя путем перемещения вниз, вдоль трубки(ок) нагревателя, поршня посредством пружины, предварительное сжатие которой регулируется через упорную шайбу с помощью регулировочной гайки, а уменьшение поверхности нагрева и полное отключение нагрева обеспечивается применением штока, отключающего подачу горячего теплоносителя. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в энергетическом, нефтехимическом и пищевом машиностроении. Оно может быть использовано в двигателестроении, а в частности в системах смазки, охлаждения и системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС) при регулировании и поддержании оптимальных температурных режимов.

Известен теплообменник (а.с. №60223, кл.F28 D7/00, опубл.07.06.85 г.), содержащий камеры для теплоотдающей и тепловоспринимающей сред, разделенные составной трубной решеткой, в которой закреплены пакеты тепловых труб; пучка стержней, установленных в межтрубном пространстве с возможностью перемещения при помощи привода. При этом камера для тепловоспринимающей среды снабжена установленными на входе последней электроконтактным манометром, соединенным через регулятор с приводом перемещения пучка стержней.

Недостатком этого теплообменника является сложность конструкции, большая трудоемкость изготовления и невозможность его использования в автотракторных ДВС.

Известен теплообменник (а.с. №1101661, кл.F28 D15/00, опубл.07.07.84 г.), содержащий камеры для теплоотдающей и тепловоспринимающей сред, разделенные составной трубной решеткой с направляющими, в которых закреплен пакет тепловых труб с возможностью осевого перемещения при помощи привода, камера для теплоотдающей среды на выходе снабжена электроконтактным термометром, соединенный через регулятор с приводом перемещения пакета тепловых труб.

Недостатком этого теплообменника является большая трудоемкость изготовления конструкции и необходимость применения промежуточного высоколетучего теплоносителя в тепловых трубках, а также из-за невозможности его использования в транспортных энергетических установках.

Известен теплообменник (а.с. №932183, кл.F28 D7/08, опубл. 30.05.82 г.), содержащий теплообменную поверхность, выполненную в виде змеевика с прикрепленным к нему экраном; теплообменная поверхность разделена на секции и снабжена коллекторными трубами, секции соединены между собой посредством гибких стяжек, а экран выполнен с продольными гофрами.

Недостатками данного теплообменника являются большие габаритные размеры и металлоемкость конструкции, а также невозможности его использования в транспортных энергетических установках.

Наиболее близким к изобретению является теплообменник (а.с. №1590920, кл.F28 D15/00, опубл.07.09.90 г.), содержащий телескопически установленные одна в другую тепловые трубы с подвижной внутренней из них, введенной в полость вала, и подвижной наружной частью, жестко закрепленной на валу и соединенной с подвижной частью посредством пружины, размещенной внутри трубы.

Недостатком данного теплообменника является применение высокотоксичных веществ в качестве охлаждающих сред, значительные потери мощности на привод теплообменника, большая трудоемкость изготовления и дороговизна в эксплуатации, а также невозможности его использования в транспортных энергетических установках.

Цель изобретения – разработка теплообменного аппарата с изменяемой площадью поверхности, применение которого возможно в ДВС и обеспечит саморегулирование процесса теплообмена и повышение его эффективности в зависимости от нагрузочных и скоростных режимов работы двигателя.

Указанная цель достигается тем, что, в теплообменном аппарате с саморегулируемой площадью поверхности нагрева, содержащем впускной штуцер, корпус, выпускной штуцер, трубку(и) нагревателя с поверхностью нагрева, крышку, нагрев холодного теплоносителя происходит самопроизвольно за счет саморегулируемого увеличения поверхности нагрева трубки(ок) нагревателя путем перемещения вниз, вдоль трубки(ок) нагревателя, поршня посредством пружины, предварительное сжатие которой регулируется через упорную шайбу с помощью регулировочной гайки, а уменьшение поверхности нагрева и полное отключение нагрева обеспечивается применением штока, отключающего подачу горячего теплоносителя.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Теплообменный аппарат с саморегулируемой площадью поверхности нагрева (фиг.1) включает в себя: впускной штуцер 1; полость "А"; поршень 2; корпус 3; пружину 4; полость "В"; упорную пластину 5 с отверстием 6; сливной штуцер 7; внутреннюю 8 и наружную 9 манжету; выпускной штуцер 10; трубка(и) нагревателя 11; крышку 12; нижнюю 13 и верхнюю 14 гайки; нагревающую поверхность 15; регулировочную гайку 16; шток 17; провод 18.

Теплообменный аппарат работает следующим образом.

При работе энергетической установки холодный теплоноситель, например топливо, под давлением по впускному штуцеру 1 поступает в полость "А" (см. фиг.1). Холодный теплоноситель (при температуре от -30 (зимой) до +30ºС (летом)) заполняет полость "А" и одновременно и под действием силы тяжести воздействует на поршень 2 установленный в корпусе 3 теплообменного аппарата. Поршень начинает перемещаться вниз сжимая пружину 4, установленную в полости "В" теплообменного аппарата на упорной пластине 5, имеющей отверстие 6 для сброса через сливной штуцер 7 просочившегося в полость "В" топлива из-за недостаточно герметичного уплотнения поршня 2 внутренней 8 и наружной 9 манжетой. Холодное топливо плохо подается через выпускной штуцер 10 к энергетической установке и постепенно по максимуму заполняет полость "А" теплообменного аппарата. Внутри теплообменного аппарата расположены трубка(и) нагревателя 11, которая может быть выполнена в виде теплоэлектронагревателя(ей) (ТЭН) или полой(ых) трубок для подачи внутрь трубки(ок) нагревателя горячего теплоносителя. Трубка(и) нагревателя закрепляется в крышке 12 теплообменного аппарата нижней 13 и верхней 14 гайками. По мере наполнения полости "А" увеличивается высота, а вместе с ней и нагревающая поверхности 15 трубок(ки). Холодный теплоноситель, по мере увеличения нагревающей поверхности, подогревается и изменяет величину своей плотности и уменьшает свой вес, воздействующий на поршень 2 и пружину 4, которая начинает, при нагреве холодного теплоносителя, поднимать поршень 2 вверх и выдавливать нагретый теплоноситель (топливо) из полости "А" в выпускной штуцер 10, осуществляя тем самым саморегулирование оптимальной температуры холодного теплоносителя. Для регулирования оптимальной температуры нагрева холодного теплоносителя в теплообменном аппарате установлена регулировочная гайка 16, с помощью которой можно изменять предварительное сжатие пружины 4. При достижении оптимальной температуры нагрева холодного теплоносителя, поршень поднимаясь в верх и занимает такое положение, при котором он касается штока 17, соединенного по средствам провода 18 с системой подачи горячего теплоносителя через впускной штуцер 1 и отключающего нагрев горячего теплоносителя или электрического тока нагрева в трубке(ах) нагревателя 11.

Теплообменный аппарат с саморегулируемой площадью поверхности нагрева, содержащий впускной штуцер, корпус, выпускной штуцер, трубку(и) нагревателя с поверхностью нагрева, крышку, отличающийся тем, что нагрев холодного теплоносителя происходит самопроизвольно за счет саморегулируемого увеличения поверхности нагрева трубки(ок) нагревателя путем перемещения вниз, вдоль трубки(ок) нагревателя, поршня посредством пружины, предварительное сжатие которой регулируется через упорную шайбу с помощью регулировочной гайки, а уменьшение поверхности нагрева и полное отключение нагрева обеспечивается применением штока, отключающего подачу горячего теплоносителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к системам терморегулирования на базе двухфазного теплопередающего контура в виде замкнутой испарительно-конденсационной системы с капиллярным насосом, и может быть использовано в различных теплопередающих устройствах, применяемых в космической и других областях техники с целью охлаждения оборудования в условиях повышенных требований к расстоянию тепломассопереноса и величине передаваемой тепловой нагрузки.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в системах нагрева, вентиляции и кондиционирования воздуха. Для управления открытием клапана (10) в системе (100) HVAC для регулировки расхода текучей среды через устройство (2) обмена тепловой энергией системы (100) HVAC и регулировки величины энергии , которой обменивается устройство (2) обмена тепловой энергией, определяют расход через клапан (10) и разность температур между температурой притока текучей среды, поступающей в устройство (2) обмена тепловой энергией, и температурой возврата текучей среды, покидающей устройство (2) обмена тепловой энергией.

Изобретение относится к системе охлаждения. Система подводного охлаждения потока в скважине посредством морской воды содержит вход (А) и выход (В), а также по меньшей мере первый охладитель и второй охладитель .

Объектом изобретения является способ эксплуатации теплообменника (15), через который на первичной стороне протекает теплоноситель, который входит в теплообменник (15) с первой температурой (Т1, TWein) и выходит из него со второй температурой (T2, TWaus), на вторичной стороне в случае обогрева отдает протекающей через теплообменник (15) вторичной среде тепловой поток , а в случае охлаждения отбирает тепловой поток у вторичной среды, которая входит в теплообменник (15) с третьей температурой (T3, TLein) и снова выходит из него с четвертой температурой (T4, TLaus), причем теплообменник (15) может передавать максимальный тепловой поток .

Настоящее изобретение относится к области лабораторных теплофизических измерений и, в частности, к определению тепловых, аэродинамических и гидравлических параметров рекуперативных теплообменных аппаратов различных типов, выполняемых в ходе учебной подготовки специалистов в области теплотехнического оборудования, испытаний теплообменных аппаратов с целью определения их основных параметров.

Группа изобретений относится к средствам транспортирования вязких и очень чувствительных к температуре текучих сред по трубопроводу, состоящему из участков теплообменных трубопроводов, соединительных деталей, промежуточных деталей, отводящих деталей, распределительных деталей, насосов, фильтров.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах отопления и кондиционирования. Устройство (1) для измерения тепловой энергии, излучаемой радиаторами, конвекторами или подобными устройствами, в частности для пропорционального распределения стоимости отопления и/или кондиционирования, содержащее радиатор (2), соединенный, через подающий патрубок (3) и возвратный патрубок (4), соответственно с трубой (5) для подачи горячей воды, подаваемой котлом (7) к радиатору (2), и с трубой (6) для возврата воды на выходе из радиатора (2) к указанному бойлеру (7).

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при охлаждении трансформаторов. Устройство охлаждения теплообменного типа для трансформатора включает в себя: циркуляционную трубу для изоляционного масла, сконфигурированную в форме замкнутого контура таким образом, что изоляционное масло, залитое в трансформатор, выводится наружу и затем возвращается обратно в трансформатор; насос для изоляционного масла, сконфигурированный для переноса изоляционного масла; и систему охлаждения изоляционного масла, сконфигурированную для охлаждения изоляционного масла, причем система охлаждения изоляционного масла включает в себя: жидкий хладагент, поддерживаемый в жидком состоянии на протяжении всего цикла циркуляции; циркуляционную трубу для хладагента, сконфигурированную для циркуляции жидкого хладагента; насос для хладагента, сконфигурированный для переноса жидкого хладагента; и теплообменную часть, сконфигурированную для обеспечения теплообмена между жидким хладагентом и изоляционным маслом для охлаждения изоляционного масла.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к пластине теплообменника и к пластинчатому теплообменнику. Пластины теплообменника расположены одна за другой в пластинчатом теплообменнике, образуя несколько промежутков между пластинами для первой среды и несколько промежутков между пластинами для второй среды.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к пластинчатому теплообменнику и к теплообменной пластине (1). Теплообменная пластина для пластинчатого теплообменника содержит зону (10) теплопередачи и краевую зону (11), продолжающуюся вокруг зоны теплопередачи.

Теплообменный аппарат с саморегулируемой площадью поверхности нагрева, включающий в себя впускной штуцер, полость А, поршень, корпус, пружину, полость В, упорную пластину с отверстием, сливной штуцер, внутреннюю и наружную манжету, выпускной штуцер, трубку нагревателя, крышку, нижнюю и верхнюю гайки, нагревающую поверхность, регулировочную гайку, шток, провод. Саморегулирование нагрева холодного теплоносителя в теплообменнике происходит самопроизвольно за счет увеличения поверхности нагрева трубки нагревателя путем перемещения вниз, вдоль трубки нагревателя, поршня посредством пружины, предварительное сжатие которой регулируется через упорную шайбу с помощью регулировочной гайки, а уменьшение поверхности нагрева и полное отключение нагрева обеспечивается применением штока, отключающего подачу горячего теплоносителя. 1 ил.

Наверх