ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F24H3/04 

Изобретение относится к технике получения теплоносителя и может быть использовано в процессах просушки технологического оборудования, трубопроводов, различных материалов, при окраске оборудования с целью улучшения качества покрытия, экономии краски и ускорения процесса окраски.

Известен электрокалорифер, содержащий кожух с патрубками подвода холодного и отвода нагретого воздуха, внутри которого расположена секция, состоящая из нескольких теплоэлектронагревательных элементов, причем нагревательная секция расположена поперек потока воздуха.

Недостатком электрокалорифера [1] является ограниченность применения из-за низких параметров теплоносителя, а также большое аэродинамическое сопротивление, особенно на входе воздушного потока в калорифер.

Цель изобретения создание эффективного компактного воздухонагревателя малого аэродинамического сопротивления и широкого диапазона применения, в том числе технологического.

Цель достигается повышением интенсивности процесса теплообмена путем тангенциального подвода воздуха, увеличения кратности омывания винтообразно вращающимся потоком воздуха нагревательной секции, размещением ее вдоль основного течения воздушного потока таким образом, что плоскость, в которой она расположена, пересекает одновременно входное и выходное отверстия подвода и отвода воздуха, причем в начальном (сопловом) сечении воздухонагревателя нагревательная секция, т. е. ее крайний оребренный ТЭН, не соприкасается с расширяющимся потоком воздуха, чем достигается уменьшение аэродинамического сопротивления на входе в воздухонагреватель.

На фиг. 1 изображен воздухонагреватель; продольный разрез, на фиг.2 то же, разрез поперечный.

Воздухонагреватель содержит цилиндрический корпус 1, снабженный тангенциальными патрубками подвода холодного 2 и отвода горячего воздуха 3, внутри которого расположена нагревательная секция 4.

Воздухонагреватель работает следующим образом,
Через входной патрубок 1 (сопло) сжатый воздух поступает по касательной в корпус и, плавно расширяясь, совершает полный оборот, не встречая на своем пути местного сопротивления, т.е. в данном случае нагревательной секции, и продолжая двигаться по винтообразной траектории, многократно омывая оребренную поверхность нагревательной секции, приобретает высокую температуру. Высокая эффективность теплопередачи достигается не только за счет закручивания потока воздуха вдоль его основного течения, но и за счет самого вихревого эффекта, при котором внутренние слои вихревого потока газа имеют более низкую температуру, чем его периферийные, т. е. нагреватель помещен в "холодную" зону. В данном случае используется только внутренний эффект "Ранка". В выходном сечении воздухонагревателя горячий поток воздуха входит в своеобразный "конфузор", образованный с одной стороны нагревательной секции, а с другой стенкой корпуса, поэтому аэродинамическое сопротивление на выходе из воздухонагревателя уменьшается.

Использование: в процессах просушки технологического оборудования, трубопроводов, различных материалов, а также при окраске оборудования. Сущность изобретения: нагревательная секция размещена в корпусе вдоль основного течения закрученного воздушного потока таким образом, что плоскость, в которой она расположена, пересекает одновременно и входное и выходное отверстия корпуса, к которым подключены тангенциально входной и выходной патрубки, причем в начальном сечении корпуса нагревательная секция не соприкасается с расширяющимся потоком воздуха. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Воздухонагреватель, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным отверстиями с тангенциально присоединенными патрубками подвода холодного и отвода горячего воздуха для обеспечения винтообразной траектории воздушного потока и размещенную внутри корпуса нагревательную секцию, состоящую из оребренных теплонагревательных элементов, отличающийся тем, что нагревательная секция расположена вдоль течения воздушного потока. 2. Воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что нагревательная секция размещена вне зоны расширяющегося потока воздуха в его сопловом сечении. 3. Воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что нагревательная секция размещена в плоскости, пересекающей входное и выходное отверстия.