Теплообменник

 

<1994895

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстических

Рескублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 040681 (21) 3296425/24-06

f$g) М Кд 3

F28 D 7/10 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет($3) УДК621. 565. .94(088.8) Опубликовано 07.0283. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

Г. П. Матвее нко, Ц. П. Андрейченко и И.Г. Са (71) Заявитель (54 ) ТЕППООБИЕННИК сред f2).

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в газотурбинном двигателе для подогрева топлива при низких температурах.

Известны теплообменники для жидких и газообразных сред, содержащие концентрично расположенные в цилиндрическом корлусе теплообменную трубу и перегородку с волнистой поверхностью, делящую межтрубнсе пространство на входную и выходную полости и имеющую отверстия для ввода среды в полость между теплообменной трубой и перегородкой $1).

Недостаток этих теплообменников заключается в том, что в них имеет место жидкая турбулизация потока, ..снижающая йнтенсивность теплоотдачи, и в них используется воздух для подогрева с ограниченной температурой.

Известен также теплообменник, со- держащий корпус с коаксиально установленной внутри трубой, в кольцеВ0М зазоре между которыми размещена перегородка с радиальными отверстия-. ми, и патрубки подвода и отвода

Недостаток известного теплообменника заключается в том, что в нем имеется недостаточно эффективная интенсификация процесса теплообмена при использовании в качестве рабочей среды топлива, вследствие низкой теплоотдачи от теплообменной поверхности от греке ей среды и топливу, по1п скольку для подогрева топлива воздух берется ограниченной температуры, так как температура топлива не должна превьыать температуру интенсивного выделения смол из топлива (для авиакеросина таковая не должна превышать 120 С), при этом на входном участке теплообменника температура воздуха в 10 раэ выае по сравнению с температурой воздуха на выходном участке.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

Эта цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем корпус с коаксиально установленной внутри трубой, в кольцевом зазоре между которыми размещена перегородка с радиальныки отвЕрстиями, и патрубки подвода..и отвода сред, перегородка выполнена в виде усеченного конуса, меньшее основание которого обращено

994895 к патрубку подвода среды в кольцевой зазор с образованием камеры смещения, подсоединенной на выходе к патрубку отвода среды кольцевого зазора.

На фиг. 1.изображен предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1.

Теплообменник содержит корцус 1, трубу 2, перегородку.З с радиальными отверстиями 4, кольцевой зазор 5, 10 патрубок 6 подвода среды топлива, патрубок 7 для его отвода, патрубок

8 для подвода другой Фазы воздуха, патрубок 9 для его отвода, камеру 10 смешения, турбулизаторы 11. IIepегородка 3 снабжена кольцевым отверстием 12.

Теплообменник работает следующим образом.

Холодное топливо, температуру ко 26 торого нужно повысить, поступает в трубу 2 через патрубок б, проходит через турбулиэаторы 11,,где закручивается и перемешивается таким обра эом, что нагретый наружный слой .топлива перемещается к центру трубы, . а внутренний холодный слой перемещается к стенке. Поток горячего газа поступает в корпус 1 теплообменника через патрубок 8 и разделяется на два потока: первичный и вторичный.

Первичный поток (20-25%)сразу поступает в камеру 10 смешения через кольцевое отверстие .12, прогревая входной участок теплообменника. Поскольку температура топлива на входе в Зэ теплообменник низкая, а расход первичного горячего воздуха не велик, то температура воздуха на входе в теплообменник поддерживается высокой, при этом контактная температура 46, на внутренней стенке трубы 2 теплообменника не превышает температуру выпадания смол. По мере прохождения по теплообменнику, первичный воздух отдает тепло через стенку теплооб- 45 менной трубы, а сам охлаждается. Вторичный горячий воздух через отверстия 4 перегоррдки поступает в камеру 10 смешения и, смешиваясь с первичным воздухом, повышает его температуру. Таким образом, температура воздуха по всей длине теплообменника остается высокой, но в пределах допустимой контактной температуры топлива.

Таким образом, в предлагаемом теплообменнике по всей длине поддерживается тепловой напор за счет дифференцированного подвода горячего воздуха в зону смешения через отверстия в перегородке, установленной в корпусе и турбулизацией потока топлива, протекающего внутри теплообменной трубы, с помощью закрепленных в ней турбулизаторов лопаточного типа.

Применение предлагаемого теплообменника при снижении его веса и габаритов обеспечит увеличение эффективности теплообмена. формула изобретения

Теплообменннк, содержащий корпус

;с коаксиально установленной внутри трубой, в кольцевом зазоре между которыми,размещена перегородка с радиальными отверстиями, и патрубки подвода и отвода сред, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, перегородка выполнена в виде усеченного конуса„ меньшее основание которого обращено к патрубку подвода среды в кольцевой зазор с образованием камеры смешения, подсоединенной на выходе к патрубку отвода среды кольцевого зазора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 510634, кл. 1-28 0 7/10, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

s 259094, кл. T 28 0 7/10, 1968.

994895

Составитель Т. Юдина

Редактор Л. Филиппова Техред Т.Иаточка

Корректор A. Ференц

Тираж 670 Подписное

ВНПППИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений н открытий

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

Заказ 606/24

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная., 4