Теплообменник Советский патент 1984 года по МПК F28D15/02 F28F27/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при проектировании и эксплуаТации теплообменников энергетических, отопительных и технологических уста новок, кроме того оно применяется для установления оптимального соотношения зон конденсации и испарения пакета тепловых труб при утилизации тепла двигателей внутренне го сгорания. Известен теплообменник с регулируемом теплосъемом, содержащий две соосно расположенные одна в другой камеры, выполненные с возможностью перемещения внутренней относительно неподвижной наружной Cl3. I Недостатком этого теплообменника является сложность конструкции. Известен теплообменник, содержа щий тепловые трубы, размещенные в трубных решетках t23. : Недостатками данного теплообменни ка являются низкая .надежность и отсутствие возможности регулирова ния температуры вторичного теплоносителя при изменяющихся параметрах первичного. Известен также теплообменник, содержащий камеры для теплоотделяющей и тепловоспринимающёй сред, разделенные составной трубной решет кой, в которой закреплен пакет теп,ловых труб СЗ. Недостатком известного теплообме ника является низкая интенсивность теплообмена. Целью изобретения является интенсификация теплообмена утем регулирования температуры тепловоспринимающёй ере ды . Поставленная цель достигается. тем,что в теплообменнике, содержащем камеры для теплоотдающей и теп ловоспринимающёй сред, разделенные соста;вной трубной решеткой, в которой закреплен пакет тепловых труб, трубная решетка снабжена направляющими и пакет установлен в,них с воз можностью осевого перемещения при п мощи привода, а камера для тепловоспринимаквдей среды на выходе снаб жена электроконтактным термометром соединенным через регулятор с приводом, перемещения пакета тепловых труб. На чертеже изображен предлагаемы теплообменник. Теплообменник содержит камеры 1 и 2 для теплоотдающей и тепловоспринимающёй сред соответственно, разделенные составной трубной решеткой, состоящей из двух разъемных частей 3 и .4, в решетке закреплен пакет тепловых труб 5, причем решетка снабжена найравляющими 6 и пакет установлен в них с возможностью осевого перемещения при помощи привода 7, а камера 2 для теплоотдающей среды на выходе снабжена электроконтактным термометром 8, соединенным через регулятор 9 с приводом 7 перемещения пакета 5 тепловых труб. В камере 2 тепловые трубы 5 жестко соединены между собой направлякяцими перегородками 10. Шток 11 одной стороной прикреплен к перегородкам 10, другой - соединен с реверсивным приводом 7 возвратнопоступательного перемещения пакета тепловых труб 5. В месте прохода штока 11 через камеру 2 на последней установлена уплотняющая втулка 12. Камера 2 снабжена подводящим 13 и отводящим 14 патрубками теплоотдакедей среды, например выхлопных газов дви- гателя внутреннего сгорания. Камера 1 снабжена подводящим 15 и отводящим 16 патрубками тепловоспринимающёй среды,- например воды на бытовые нужды. Стык по -поверхностям разъемных частей загерметизирован. Теплообменник работает следующим образом. Теплоотдающая среда в виде выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, работающего под нагрузкой, через подводящий патрубок 13 попадает в тепловоспринимающую камеру 2 теплообменника и, проходя между направляющими перегородками 10, отдает тепло нижним концам тепловых труб 5. Остаток газов через патрубок 14 уходит в атмосферу. Промежуточный теплоноситель в виде-легко испаряемой жидкости, находящейся в тепловых трубах 5, переходит в парообразное состояние и, поднимаясь вверх, отдает,тепло в теплоотдакяцую камеру 1. Вода для , актовых нужд через входной патрубок 15 поступает во внутрь камеры 1, омлвая тепловые трубы 5. При этом, нагреваясь, она охлаждает пары в трубах 5, которые, конденсируясь, стекают вниз. Нагретая до заданного значения температур (85-90°С) вода по отводящему патрубку 16 отводится к потребителю. Температура определяется по термометру 8. При уменьшении нагрузки двигатели, . при уменьшении температуры и количества газов в единицу времени, температура воды при постоянной ее подаче в отводящем патрубке 16 снижается и может оказаться меньше заданной. В этом случае приводом 7 перемещают пакет тепловых труб 5 вниз (увеличивая площадь контакта с газом) до тех пор,-пока температура воды на выходе не достигает заданных пределов. При повышении нагрузки двигателя, а следовательно, увеличеJии температуры и количества получаемого газа в единицу времени темпера тура воды в выходном патрубке 16 по шается и может оказаться вьдие задан ной. Тогда приводом 7 перемещают па кет 1епловых труб 5 вверх до тех пор, пока площадь контакта иХ с га зом уменьшится, что соответственно снизит температуру воды на выходе до заданного предела. Кроме того, перемещение тепловых труб 5 дает возможность исследовать и устанавливать зависимость соотношения тепловоепринимающей и теплоотводящей частей тепловых труб 5, обеспечивающих максимальное использование тепла первичного теплоносителя для последующего использования этих данных при проектировании тепл обменников без перемещения тепловых труб. В режиме автоматического регулирования на электроконтактном термометре 8 устанавливают верхнюю и нижнюю границы температур тепловоспринимающей среды. При повышении, температуры выше верхней границы от термометра 8 в регулятор 9 по электрической связи поступает сигнал.Регулятор 9 по электрической связи выдает сигнал на включение реверсивного привода 7 для перемещения пакета тепловых труб 5 вверх. При этом площадь контакта тепловых труб 5 с первичным теплоносителем уменьшается. Температура тепловоспринимающей среды уменьшается и входит в заданные границы. От. электроконтактного термометра 8 в регулятор 9 поступает сигнал к приводу 7 на останов. При понижении температуры ниже нижней границы, аналогично предыдущему описанию, от термометра 8 по электрическим связям поступает сигнал через регулятор 9 приводу 7 на перемещение пакета тепловых труб 5 вниз. Площадь контакта тепловых труб 5 с теплоотдающей средой увеличивается и, в свою очередь, температура тепловоспринимающей среды повышается до заданной границы, после чего следует сигнал приводу 7 от термометра 8 и регулятора 9 на останов. Экономический эффект, получаемый в результате использования предлагаемого теплообменника, возникает путем интенсификации теплообмена.

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий камгры для теплоотдающей и тепловоспринимаквдей сред, разделенные составной трубной решеткой , в которой закреплен пакет тепловых труб, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем, регулирования температуры тепловоспринимаютей среды, трубная решетка снабжена направляющими и пакет установлен в них с возможностью осевого перемещения при помощи привода, а камера для теплоотдающей среды на выходе снабжена электроконтактным термометром, соединенным через регулятор с приводом перемещения пакета тепловых труб.и т