ТЕПЛООБМЕННИК Советский патент 1997 года по МПК F28F13/10 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для подогрева воды в тепловых сетях.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 изображен теплообменник, общий вид; на фиг. 2 кавитатор, продольный разрез.

Теплообменник содержит кавитационную камеру 1 с входным конфузорным участком 2, в которой подвижно установлен кавитатор в виде свободно вращающейся крыльчатки 3 с полыми ступицей 4 и лопатками 5 клиновидного профиля. Крыльчатка 3 закреплена на полом стержне 6, а в выходных торцах лопаток 5 выполнена система сквозных каналов 7, сообщенных с полостью 8 стержня 6 кавитатора. Причем в выходном торце ступицы 4 может быть выполнено осевое отверстие 9, снабженное клапаном 10. Теплообменник содержит также топливовоздушную форсунку 11, установленную с возможностью осевого перемещения в полом стержне 6.

Теплообменник работает следующим образом.

Нагреваемую жидкость, например воду, подают через конфузорный участок 2, где достигается необходимая рабочая скорость порядка 8-12 м/с, в кавитационную камеру 1, в которой при обтекании лопаток 5 клиновидного профиля крыльчатки 3 образуются суперкавитационные полости (каверны). Греющий теплоноситель (продукты сгорания), попадая в кавитационную камеру 1 через систему сквозных каналов 7 и отверстие 9, отдает свое тепло нагреваемой среде при непосредственном кратковременном контакте с ней на границе каверны.

Выполнение кавитатора в виде свободно вращающейся крыльчатки 3 с клиновидным профилем лопаток 5 позволяет обеспечить равномерное распределение продуктов сгорания в нагреваемой жидкости, а также получить развитую поверхность теплообмена за счет дополнительных микровихрей. Нагрев лопаток 5 и ступицы 4 кавитатора обеспечивает увеличение размеров каверны и дополнительный нагрев жидкости. Для регулирования интенсивности нагрева лопаток и ступицы кавитатора топливовоздушная форсунка 11 установлена с возможностью осевого перемещения. Подача части продуктов сгорания через отверстие 9, снабженное клапаном 10, обеспечивает дополнительное регулируемое количество тепла при форсированных режимах. Кроме того, продукты сгорания являются самостоятельными центрами образования каверн.

Изобретение относится к теплоэнергетике и м.б. использовано для подогрева воды в тепловых сетях. Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен. В камере 1 подвижно установлен кавитатор в виде свободно вращающейся крыльчатки 3 с полыми ступицей и лопатками 5 клиновидного профиля. Крыльчатка 3 закреплена на полом стержне 6, а в выходных торцах лопаток 5 выполнена система сквозных каналов, сообщенных с полостью стержня 6 кавитатора. В выходном торце ступицы крыльчатки 3 м.б. выполнено осевое отверстие 9, снабженное клапаном 10. Нагреваемую воду подают в кавитационную камеру 1. В последней при обтекании лопаток 5 образуются каверны. Греющий теплоноситель, попадая в камеру 1 через сквозные каналы и отверстие 9, отдает тепло воде при кратковременном контакте с ней на границе каверны. Для регулирования интенсивности нагрева лопаток 5 и ступицы топливовоздушная форсунка установлена в стержне 6 с возможностью осевого перемещения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Теплообменник, содержащий кавитационную камеру с входным конфузорным участком, в которой подвижно установлен кавитатор в виде плохообтекаемого насадка, закрепленного на полом стержне, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, он дополнительно содержит топливовоздушную форсунку, установленную с возможностью осевого перемещения в полом стержне кавитатора, насадок выполнен в виде свободно вращающейся крыльчатки с полыми ступицами и лопастями, в выходных торцах последних выполнена система сквозных каналов, сообщенных с полостью стержня кавитатора. 2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что в выходном торце ступицы выполнено осевое отверстие, снабженное клапаном.