Теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D7/10 

i f Изобретение относится к вихревым теплообменным аппаратам и может бы использовано в любой отрасли промьш ленности. Известны теплообменники, содержа щие цилиндрический корпус с централ ным патрубком подвода одной из сред соосно размещенные внутри корпуса с кольцевыми зазорами обечайки, образующие зигзагообразные каналы, и коллектор для подвода другой среды с выпускными наклонно расположенными соплами. Для интенсификации теплообмена коллектор снабжен кольц с тангенциально-осевыми каналами, направленными в сторону кольцевого зазораС1 3. Недостаток данного теплообменник заключается в высоком гидравлическом сопротивлении, обусловленном наличием струйного кольца. Для создания устойчивого возврат но-поступательного вращательного те чения охлаждаемой среды в теплообменнике необходим значительный пере пад давления на струйном кольце (0,4-0,6 МПа), величина которого увеличивается с ростом относительной длины зигзагообразных каналов, т.е. отношения длины каналов к их диаметру. Существует некоторая предельная относительная длина каналов ( LfD 8-10), при которой невозможно получить устойчивое возвратно-поступательное вращательное чение путем увеличения перепада давления на струйном кольце. Поэтому увеличить поверхность теплообмена за счет увеличения длины каналов невозможно . Увеличение диаметра каналов приводит к еще более значительному росту гидравлического сопротивления в струйном кольце, что также является недостатком известных тепло обменников . Цель изобретения - улучшение усло вий эксплуатции теплообменника. Поста.вленная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем цилиндрический корпус с централь ным патрубком подвода одной из сред соосно размещенные внутри корпуса с кольцевыми зазорами обечайки, образунщие зигзагообразные каналы, и коллектор для подвода другой среды с вьшускными наклонно расположенными соплами, коллектор образован эквидис 8 тантно установленными кольцами, а соп- ла в них распо(1ожены по периметру с противоположным наклоном. На фиг.1 изображен предлагаемый теплообменник на фиг.2 - коллектор с выпускньми наклонно расположенными соплами} на фиг.З - разрез А-А на фиг.2. Теплообменник содержит корпус 1 с центральным патрубком 2, обечайки 3 и 4, образующие зигзагообразные каналы 5 и 6, коллектор 7 с соплами 8. Коллектор образован кольцами 9 и 10, снабжен патрубками 11 и 12 подвода и отвода соответственно и воронкой 13, а в каналх 5 и 6 установлены завихрители 14 и 15 соответственно. Корпус снабжен патрубком 16 для отвода среды и камерой 17. Теплообменник работает следующим образом. Одна из сред (охлаждаемая) через патрубок 2 подается в кольцевой канал 6. Закрутка потока в этом канале осуществляется, за счет установленных в нем завихрителей 15. Далее охлаждаемая среда поступает в кольцевой канал 5, образованный корпусом 1 и обечайкой 3, и посредством завихрителя 14 движется к патрубку 16 и отводится из теплообменника. Охлаждающая среда через патрубок 11 подается в кольцевой коллектор 7, откуда через сопла 8 колец 9 и 10 поступает в обе половины вихревой камеры 17. В каждой половине камеры устанавливается течение, при котором среда перемещается по винтовой линии вдоль внешней поверхности камеры, доходя до ее торца, где осевая составляющая скорости меняет свое направление на противоположное, а окружная сохраняется. Обратный ход охлаждаемой среды осуществляется также по винтовой линии, но уже вдоль внутренней стенки вихревой камеры 17, образованной обечайкой 4. Таким образом, охлаждающая среда соверщает в вихревой камере вращательное возвратно-поступательное движение. Дойдя до воронок 13, среда удаляется из теплообменника через патрубок 12 отвода. Предлагаемый теплообменник по сраэнению с известным более компактен, при этом имеет место повьпиение теплопередающей поверхности на 12-15%.

Фиг.г

А-А

Фш.

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий цилиндрический корпус с центральным патрубком подвода одной из сред, соосно размещенные внутри корпуса с кольцевыми зазорами обечайки, образующие зигзагообразные-каналы, и коллектор для подвода другой среды с выпускными наклонно расположенными соплами, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации теплообменника, коллектор образован эквидистантно установленными кольцами, а сопла в них расположены по периметру с противоположным наклоном.