Контактный теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28C3/06 F24H1/10 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для подогрева воды в тепловых сетях и опреснительных установках. Известен конатактный теплообменни содержащий снабженный парой насадок газоход, в верхней насадке размещен ороситель для подвода воды, а в нижней части газохода установлен влагосборникГ1 . Недостатком известного контактного теплообменника, в котором теплообмен происходит как в насадках, так и между ними, являются большие габариты, обусловленные низкими скорости ми газа и воды в насадках. Наиболее близким из известных технических решений является контакт ный теплообменник, содержащий корпус для прохода одного из теплоносителей, выполненный на входе с конфузорным участком, и соосно установлен ные в корпусе обечайки, образующие кольцевые каналы, расположенные отно сительно друг друга с зазором и подключенные с противоположных концов к подводящим и отводяпщм коллекторам 2 . Недостатком данного контактного теплообменника является пониженная и тенсивность теплообмена ввиду того, что теплообменные среды движутся в одном направлении. Целью изобретения является интенсификация теплообмена. Указанная цель достигается тем, что в контактном теплообменнике, содержащем корпус для прохода одного и теплоносителей, выполненный на входе с конфузорным участком, и соосно установленные в корпусе обечайки, образующие кольцевые каналы, располо женные относительно друг друга с зазором и подключенные с противоположных концов к подводящим и отводящим коллекторам, все обейчайки выпол нены из двух частей, установленных с образованием в средней части проем причем обращенные к проему концы частей обечаек, расположенных со сто роны конфузорного участка корпуса, выполнены с отогнутыми наружу кромка для образования кавитатрров. На чертеже представлен контактный теплообменник, продольный разрез. Контактный теплообменник содержит цилиндрический корпус 1 для прохода одного из теплоносителей с входным конфузорным участком 2. В цилиндриче ком корпусе -1 установлены обечайки, выполненные из двух частей 3 и 4, образующих между собой кольцевые каналы 5 и 6, а в средней части проем 7. Кольцевые каналы 5 и 6 расположены относительно друг друга с зазором 8 и 9 и подключены с противоположных концов, соответственно, к подводящим и отводящим коллекторам 10 и 11. Концы частей 4 обечаек, расположенные со стороны конфузорного участка 2 корпуса 1, выполнены с отогнутыми наружу кромками 12 для образования кавитаторов. Каналы 6 имеют сечение, увеличивающееся от коллекторов 11 к кромкам 12. Контактный теплообменник работает следующим образом. Нагреваемую среду, например, воду, при 15-20 с под давлением 20-25 атм подают в корпус 1 через конфузорный участок 2, создающий необходимую скорость (20-30 м/с) и падение статического давления на частях 4 обечаек. При обтекании кромок 12 возникает развитое кавитационное течение, и образуются кольцевые каверны. Регулируя, например, вентилем (на чертеже не показан) скорость .натекания нагреваемой дидкости на кромки 12, получаем режимы, при которых кольцевы е каверны замыкаются через проем 7 на частях 3 обечаек подачи греющего теплоносителя. При этом, части 3 обечаек направлены навстречу частям 4 обечаек таким образом, что греющий теплоноситель из кольцевых, каналов 5 попадает в зону каверн (проем 7) и через кольцевые каналы 6 и коллектор 11 выводится из теплообменника. В процессе теплообмена греющий теплоноситель (например, топочные газы), попавший в полость каверны, отдает свое тепло при непосредственном контакте с нагреваемой средой (например, водой на границе каверн). Конструктивные особенности и принцип работы теплообменника позволяют в широких пределах регулировать величину поверхности каверн, а следовательно, поверхности контакта, использовать высокотемпературные теплоносители (220-250 С), обеспечивая кратковременный контакт теплообменивающихся сред, а также устойчивую границу раздела фаз жидкость-газ (поверхность каверны). 310992 Скоростные напоры на входе жидкоети в теплообменник должны быть не менее 6-8 м/с, поскольку при меньших скоростях не могут быть созданы устойчивые каверны, а следовательно, и 5 устойчивые поверхности раздела в зоне контакта жидкой и газообразной сред, Диапазон давлений на входе в теп- 10 лообменник определяется температурными параметрами используемых газообразных теплоносителей и увеличивается с ростом температуры греющего теплоносителя. 064 Интенсификация теплообмена в тёплообменнике достигается за счет увеличения скоростных напоров теплообмениваю-: щихся сред на границе каверны в контактной камере. Выполнение обечаек из двух частей, установленных с образованием в средней части проемов, выполнение обращенных к проему концов частей обечаек, расположенных со стороны конфузорного участка корпуса, с отогнутыми наружу кромками для образования кавит таторов позволяет повысить интенсийность теплообмена и эффективней использовать контактный теплообменник.

КОНТАКТНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий корпус для прохода одного из теплоносителей, выполненный на вх де с конфузорны участком, и соосно установленные в корпусе обечайки образующие кольцевые каналы, расположенные одна относительно другой с зазором и подключенные с противоположных концов к подводя- , щим и отводящим коллекторам, о тл и чающийся тем, что с целью интенсификации теплообмена, все обечайки вьшолнены из двух частей, установленных с образованием в средней части проема, причем обращенные к проему концы частей обечаек, расположенных со стороны конфузорного участка корпуса, выполнены с отогнутыми наружу кромками для-образования кавитаторов.