Теплообменный элемент воздушно-испарительного теплообменника

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 552495

Союз Советских

Социалистических

Республик

{61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 22.08.75 (21) 2168315/06 с присоединением заявки ¹ (23) Пр оритет

Опубликовано 30.03.77, Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 08.04.77 (51) М. Кл.2 Г 28D 5,02

Государственнь1й комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н откоытий (53) УДК 621.565.94 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Кудрявцев (71) Заявитель (54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ

ВОЗДуш НО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО ТЕПЛООБМЕН НИКА

Изобретение относится к аппаратам, служащим для проведения процессов пспарительного охлаждения воздуха в пленочном режиме течения пспаряюп;ейся жидкости.

Известны кожухотрубчатые теплообменники, в которых жидкость подают на решетку.

С решетки жидкость подхватывается восходящим потоком воздуха в теплообменные элементы, которые на выходе имеют отражатели в виде усеченных конусов с отбортовкой для сбора неиспарпвшейся влаги, которая с помощью специальных труб возвращается обратно на решетку.

Эти теплообменникп работоспособны только в горизонтальном положении и совершенно неприемлемы для установок кондиционирования воздуха летательных аппаратов, так как при изменении положения объекта значительная часть теплообменной поверхности не будет смочена жидкостью.

Известны также кожухотрубчатые теплообменники, в которых каждый теплообменный элемент имеет индивидуальный дозатор жидкости, что позволяет конструкции работать в любых положениях, но в них неиспарившаяся жидкость не возвращается для последующего использования в теплообменнике. Стремление к уменьшеш.ю уноса жидкости в этих конструкциях приводит - -му, что теплообменные элементы работают при частичном смачивашш стенок жидкостью, резко снижая теплосъем.

Прототипом изобретения является аппарат, в котором интенсификация процесса теплооб5 мена и уменьшение уноса жидкости достигается путем организации в части теплообменных элементов барботажного режима течения газожидкостной смеси вследствие перепуска части охлаждающего воздуха помимо теплооб10 менника через специальное перепускное устройство.

В этом аппарате каждый теплообмснный элемент содержит трубу, один конец которой снабжен Винтовой вставкоЙ с осевым каналом

15 и подключен к полости сдвоенной трубной решетки, заполненной жидкостью, а противоположный конец выведен за пределы одинарной трубной доски.

Цель изобретения — интенсификация про20 цесса теплообмена и уменьшение уноса жидкости.

Эта цель достигается тем, что в цилиндрическом теплообменном элементе организуется пленочный режим движения газожидкостной

25 смеси при полном смачивании его внутренних стенок жидкостью и при минимальном ее уносе. Для этого торец трубы, выступающий над трубной доской, имеет криволинейный профиль, например тороидальной формы, и зп30 гнут внутрь трубы, а торец вставки пмсст ко552495 нический срез; внутри трубы, концентрично ей, установлена обечайка, имеющая с трубой тепловой контакт и образующая с коническим срезом вставки и загнутым торцом трубы кольцевые зазоры.

На фиг. 1 изображен описываемый теплообменный элемент в продольном разрезе; на фиг. 2 — разрез по А — Л на фиг. 1.

Теплообменный элемент содержит трубу 1, один конец которой снабжен винтовой вставкой 2 с осевым каналом 3 и подключен к полости 4 сдвоенной трубной решетки 5, заполненной жидкостью. Другой криволинейный торец трубы 1 выведен за пределы одинарной трубной доски б и загнут внутрь трубы 1, Форма этого конца может быть тороидальной, а направленный ему навстречу торец вставки 2 имеет конический срез. В трубе 1, концентрично ей, размещена цилиндрическая обечайка 7, имеющая с трубой 1 тепловой контакт в виде гофрированной ленты 8, и образующая с коническим срезом вставки 2 и криволинейным торцом трубы 1 зазоры.

Работает теплообменный элемент следующим образом.

Горячий теплоноситель омывает снаружи трубу 1 теплообменного элемента. Это тепло передается через гофрированную ленту 8 к обечайке 7, охлаждаемой газожидкостным потоком в режиме пленочного течения жидкости по внутренней поверхности обечайки 7.

На выходе из теплообменного элемента пленка жидкости попадает в зазор между обечайкой 7 и криволинейным торцом трубы 1.

Далее жидкость возвращается на вход теплообменного элемента под действием силы тяжести и перепада давлений, вызываемого эжекцией, возникающей в зазоре между кониче5 ским срезом вставки 2 и обечайкой 7 при движении охлаждающего воздуха.

Использование описанного элемента в теплообменниках испарительно-воздушного охлаждения позволяет обеспечить полное сма10 чивание теплообменной поверхности жидкостью и организовать пленочный режим ее течения, что в итоге приводит к интенсификации процесса теплообмена.

Формула изобретения

Теплообменный элемент воздушно-испарительного теплообменника, содержащий трубу, один конец которой снабжен винтовой встав20 кой с осевым каналом и подключен к полости сдвоенной трубной решетки, заполненной жидкостью, а противоположный конец выведен за пределы одинарной трубной доски, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью интенсификации

25 процесса теплообмена и уменьшения уноса жидкости, торец трубы, выступающий над трубной доской, выполнен криволинейным и загнут внутрь трубы, а направленный ему навстречу торец вставки имеет конический срез, 30 и в трубе концентрично ей расположена цилиндрическая обечайка, имеющая с трубой тепловой контакт и образующая с коническим срезом вставки и загнутым торцом трубы кольцевые зазоры.

552495

47иг,1

Составитель Н, Вольская

Техред И. Карандашова

Редактор А. Ваничева

Корректор Т. Добровольская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 679/5 Изд. № 308 Тираж 829 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5