Теплообменный элемент Советский патент 1986 года по МПК F28F1/40 

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 схематично изображен предла- гаемый теплообменный элемент; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Теплообменный элемент содержит цилиндПри включении (отключении) теплообмен- ного элемента, когда он находится в состоянии нестационарного режима работы, цилиндрический корпус 1 и турбулизирую- щая вставка в виде полой усеченной пирамиды 2 прогреваются неравномерно. В результате этого происходит неравномерное термическое расширение (сжатие) металла. При этом обод 5, жестко закрепленный спицами 6 к днищу 7 полой усеченной

рический корпус 1 и соосно установлен- ю пирамиды 2, перемеш,аетс,я вдоль оси цилиндную в нем турбулизирующую вставку в виде усеченной пирамиды 2 с тангенциальным щелевым соплом 3, размещенным вдоль ее ребра, и снабженной со стороны меньшего основания опорой 4, установленной в коррического корпуса 1, исключая поломку теплообменного элемента.

Дымовые нагретые газы, обтекая цилиндрический оребренный корпус 1 теплообменпусе 1 с возможностью осевого перемеще- 15 ного элемента, отдают тепло корпусу 1 за ния. Опора 4 выполнена в виде обода 5 с счет конвекции и лучистого теплообмена.

Полая усеченная пирамида 2, располорадиальными спицами 6. Боковые грани пирамиды 2 выполнены из плоских листов и большее основание пирамиды 2 обращено

женная внутри корпуса 1, нагревается за счет лучистой составляющей, исходящей

к подаваемому потоку холодного теплоноси- от раскаленной трубы корпуса 1. Таким обтеля. Со стороны меньшего основания пирамида 2 имеет днище 7, к которому прикреплены радиальные спицы 6, закрепленные вторыми концами на ободе 5, установленном с зазором в корпусе 1 с возможразом, как корпус 1 так и поля турбу- лизирующая пирамида 2 представляют собой нагретые тела, которые передают тепло проходящему холодному теплоносителю. Температура материала пирамиды 2 ниже

ностью осевого температурного перемеще-25 температуры материала корпуса 1. Холодный ния пирамиды 2. Щелевое сопло 3 снабженотеплоноситель подается в полую усечен- регулирующими шпильками (винтами) 8, накую пирамиду 2, отбирая от нее тепло, одном конце которых выполнена праваяи нагревается до определенной темпера- резьба, а на другом - левая, на которыетуры, которая значительно ниже температу- навернуты приямоугольные гайки 9, удержи- ры цилиндрического корпуса 1. Из пирами- ваемые скобами 10, приваренными к боко-30 ды 2 через щелевидное сопло 3 теплоно- вым граням пирамиды 2. Корпус 1 снабженситель тангенциально направляется на наинаружным оребрением 11.

Теплообменный элемент работает следующим образом.

Перед окончательной установкой теплоболее нагретые части цилиндрического корпуса 1 и приводит в вихревое вращательное движение весь объем холодного теплоносителя. Проходя чередующиеся участки

обменного элемента в технологическую ли- 35 расширения и сужения при вращательном нию осуществляют регулирование сече- движении в пространстве между корпусом ния щелевого сопла 3 в зависимости от гидравлического сопротивления. Для этого поворачивают шпильки 8 в одну или

1 и усеченной пирамидой 2, холодный теплоноситель дополнительно, кроме срыва пограничного слоя с внутренней стенки корпу- другую сторону, тем самым регулируя ско- Q са 1, перемешивается по всему объему, рость истечения холодного теплоносителя и что значительно улучшает теплообмен от

внутренней поверхности корпуса 1 к нагреваемому холодному теплоносителю. После

соответственно теплоотвод от цилиндрического корпуса и гидравлическое сопротивление, чтобы обеспечить максимально возможный отвод тепла от корпуса 1.

прохождения внутри корпуса 1 нагретый теплоноситель выводится из него.

При включении (отключении) теплообмен- ного элемента, когда он находится в состоянии нестационарного режима работы, цилиндрический корпус 1 и турбулизирую- щая вставка в виде полой усеченной пирамиды 2 прогреваются неравномерно. В результате этого происходит неравномерное термическое расширение (сжатие) металла. При этом обод 5, жестко закрепленный спицами 6 к днищу 7 полой усеченной

пирамиды 2, перемеш,аетс,я вдоль оси цилиндрического корпуса 1, исключая поломку теплообменного элемента.

Полая усеченная пирамида 2, расположенная внутри корпуса 1, нагревается за счет лучистой составляющей, исходящей

разом, как корпус 1 так и поля турбу- лизирующая пирамида 2 представляют собой нагретые тела, которые передают тепло проходящему холодному теплоносителю. Температура материала пирамиды 2 ниже

температуры материала корпуса 1. Холодный теплоноситель подается в полую усечен- кую пирамиду 2, отбирая от нее тепло, и нагревается до определенной темпера- туры, которая значительно ниже температу- ры цилиндрического корпуса 1. Из пирами- ды 2 через щелевидное сопло 3 теплоно- ситель тангенциально направляется на наиболее нагретые части цилиндрического корпуса 1 и приводит в вихревое вращательное движение весь объем холодного теплоносителя. Проходя чередующиеся участки

расширения и сужения при вращательном движении в пространстве между корпусом

прохождения внутри корпуса 1 нагретый теплоноситель выводится из него.

Составитель В. Косенко

Редактор А. ВоровичТехред И. ВересКорректор М. Пожо

Заказ 1314/49Тираж 590Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам нзобретений н открытнй

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.д