ЦИКЛОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕКУПЕРАТОРА Российский патент 2006 года по МПК F23L15/04 

Описание патента на изобретение RU2282106C1

Изобретение относится к теплообменной технике и может найти применение в промышленной теплоэнергетике.

Известен теплообменный элемент рекуперативного воздухоподогревателя, выполненный в виде внутренней и наружной труб, последняя из которых заглушена с торца днищем, расположенным от выходного торца внутренней трубы с заданным зазором. (А.С. 941793, МПК 3 F 23 L 15/04, 1982). Недостатком этого решения является низкий уровень интенсивности теплообмена.

Известен теплообменный элемент рекуператора, содержащий кольцевой и центральный каналы, образованные внутренней и наружной, заглушенной с одного торца днищем, трубами, подключенными к патрубкам подвода и отвода воздуха, размещенным в зоне противоположных относительно днища торцов труб, причем патрубок подвода воздуха размещен на наружной трубе и установлен тангенциально (А.С. 1386804, МПК 4 F 23 L 15/04, 1987).

Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.

Недостатком прототипа является снижение интенсивности теплоотдачи на внутренней поверхности наружной трубы и наружной поверхности внутренней трубы по мере продвижения потока в кольцевом канале, где нагреваемый поток воздуха из-за трения о стенки кольцевого канала частично постепенно раскручивается и скорость его уменьшается, при этом повышается температура наружной трубы, возникают дополнительные продольные температурные напряжения.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение равномерности распределения интенсивности теплоотдачи на внутренней поверхности наружной трубы и на внешней поверхности внутренней трубы теплообменного элемента рекуператора, а также повышение его тепловой эффективности.

Это достигается тем, что в циклонном теплообменном элементе рекуператора, содержащем кольцевой и центральный каналы, образованные внутренней и наружной, заглушенной с одного конца днищем, трубами, подключенными к патрубкам подвода и отвода воздуха, размещенным в зоне противоположных относительно днища торцов труб, патрубок подвода воздуха установлен тангенциально на наружной трубе, внутренняя труба выполнена в виде усеченного конуса с увеличивающимся диаметром к днищу наружной трубы.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен циклонный теплообменный элемент рекуператора, на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1.

Циклонный теплообменный элемент рекуператора содержит кольцевой 1 и центральный 2 каналы, образованные внутренней круглой усеченной конической 3 и наружной круглой цилиндрической 4 трубами, днище 5 наружной трубы, входной 6, установленный тангенциально на наружной трубе, и выходной 7 патрубки.

Циклонный теплообменный элемент рекуператора работает следующим образом. Холодный воздух через патрубок 6 вводится в кольцевой канал 1 между внутренней 3 и наружной 4 трубами и закручивается. Движущийся по спиральной траектории воздух нагревается от внутренней поверхности наружной трубы 4, доходит до днища 5 и выводится по внутренней трубе 3 и патрубку 7 наружу. Из-за увеличения диаметра внутренней трубы и снижения проходного сечения кольцевого канала продольная составляющая полной скорости нагреваемого воздуха увеличивается и, несмотря на частичную постепенную раскрутку потока, интенсивность теплоотдачи на внутренней поверхности наружной трубы и внешней поверхности внутренней трубы повышается. Это приводит к выравниванию по длине кольцевого канала интенсивности теплоотдачи, температуры трубы и устранению продольных температурных напряжений, а следовательно, повышению термоустойчивости и тепловой эффективности циклонного теплообменного элемента рекуператора.

Похожие патенты RU2282106C1

название год авторы номер документа
ЦИКЛОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕКУПЕРАТОРА 2014
  • Сабуров Эдуард Николаевич
  • Зайцева Марина Леонидовна
RU2566198C1
ЦИКЛОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕКУПЕРАТОРА 2004
  • Сабуров Эдуард Николаевич
RU2278329C2
ЦИКЛОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕКУПЕРАТОРА 2005
  • Сабуров Эдуард Николаевич
RU2279608C1
ЦИКЛОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕКУПЕРАТОРА 2005
  • Сабуров Эдуард Николаевич
RU2282107C1
Теплообменный элемент рекуператора 1986
  • Сабуров Эдуард Николаевич
  • Осташев Сергей Иванович
  • Орехов Алексей Николаевич
  • Леухин Юрий Леонидович
  • Крейнин Ефим Вульфович
  • Козырьков Владимир Васильевич
  • Шагинян Изольда Эдуардовна
SU1386804A1
ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕКУПЕРАТОРА 2023
  • Леухин Юрий Леонидович
  • Алексеев Павел Денисович
RU2808888C1
Рекуперативно-горелочный блок 2018
  • Леухин Юрий Леонидович
  • Панкратов Евгений Владимирович
RU2682202C1
Рекуперативно-горелочный блок 2018
  • Леухин Юрий Леонидович
  • Панкратов Евгений Владимирович
RU2682214C1
Рекуперативно-горелочный блок 2021
  • Леухин Юрий Леонидович
  • Алексеев Павел Денисович
  • Панкратов Евгений Владимирович
RU2756713C1
Рекуператор 1989
  • Сезоненко Борис Дмитриевич
  • Еринов Анатолий Еремеевич
  • Скотникова Татьяна Владимировна
  • Полетаев Ярослав Борисович
  • Пилипенко Раиса Андреевна
  • Хорунжий Юрий Григорьевич
  • Белокопытов Яков Ильич
  • Махов Леонид Павлович
  • Ена Виталий Афанасьевич
SU1695055A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 282 106 C1

Реферат патента 2006 года ЦИКЛОННЫЙ ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕКУПЕРАТОРА

Изобретение относится к теплообменной технике и может найти применение при нагреве воздуха в промышленной теплоэнергетике. Сущность изобретения заключается в том, что циклонный теплообменный элемент рекуператора содержит кольцевой и центральный каналы, образованные внутренней и наружной, заглушенной с одного конца днищем, трубами, подключенными к патрубкам подвода и отвода воздуха, размещенным в зоне противоположных относительно днища торцов труб, причем патрубок подвода воздуха размещен на наружной трубе и установлен тангенциально. Внутренняя труба выполнена в виде усеченного конуса с увеличивающимся диаметром к днищу наружной трубы. Такая конструкция позволяет значительно повысить термоустойчивость и тепловую эффективность циклонного теплообменного элемента рекуператора. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 282 106 C1

Циклонный теплообменный элемент рекуператора, содержащий кольцевой и центральный каналы, образованные внутренней и наружной, заглушенной с одного конца днищем, трубами, подключенными к патрубкам подвода и отвода воздуха, размещенным в зоне противоположных относительно днища торцов труб, причем патрубок подвода воздуха размещен на наружной трубе и установлен тангенциально, отличающийся тем, что внутренняя труба выполнена в виде усеченного конуса с увеличивающимся диаметром к днищу наружной трубы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2282106C1

Теплообменный элемент рекуператора 1986
  • Сабуров Эдуард Николаевич
  • Осташев Сергей Иванович
  • Орехов Алексей Николаевич
  • Леухин Юрий Леонидович
  • Крейнин Ефим Вульфович
  • Козырьков Владимир Васильевич
  • Шагинян Изольда Эдуардовна
SU1386804A1

RU 2 282 106 C1

Авторы

Сабуров Эдуард Николаевич

Даты

2006-08-20Публикация

2005-01-11Подача