Теплообменный элемент Советский патент 1988 года по МПК F28F1/40 

омдньш воздух

Нкре/лый Воздух

N)

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен. В цилиндрическом корпусе 1 соосно установлена тур- булизирующая вставка в виде полого усеченного конуса 2, на боковой поверхности которой вдоль его образующей выполнено щелевидное сопло. На вставке установлена поворотная конусная насадка 6 в виде фланца у большего основания вставки и кольца у ее меньшего основания. Фланец и кольцо скреплены стержнями и уголком, расположенным в зоне сопла. Воздух, вытекая через сопло, приводит в вихревое вращательное движение весь объем воздуха, находящийся в пространстве между корпусом и конусом 2 о Благодаря вихревому движению воздуха интенсифицируется теплоотдача от внутренней поверхности корпуса к нагреваемому воздуху, которая является лимитирующей в общем коэффициенте теплопередачи от высокотемпературных дымовых газов, омывающих снаружи теп- лообменный элемент, к нагреваемому внутри его воздуху Скорость истечения лоследнего регулируется путем изменения сечения сопла таким образом, чтобы она была достаточной для срыва пограничного слоя с внутренней поверхности корпуса 1, чем достигается оптимальный теплообмен при заданном режиме 4 ил. I СЛ

Лымобые &13Ы фие. i

Изобретение относится к тепло- обменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена

На фиг.1 схематично изображен теплообменньй элемент; на фиг.2 сечение А-А на фиг,1; на фиг.З - поворотная конусная насадка; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг„3.

Теллообменный элемент содержит цилиндрический корпус 1 и соосно установленную в нем турбулизирующую вставку в виде полого усеченного конуса 2, на боковой поверхности которого вдоль его образующей выполнено щелевидное сопло 3. Сопло 3 расположено так, что плоская струя воздуха, вытекающего из сопла, направлена на более нагретую часть внутренней поверхности корпуса 1, что способствует срыву пограничного слоя и исключает перегрев корпуса 1 тепло- обменного элемента. Корпус 1 снабжен оребрением 4, а конус 2 со стороны меньшего основания - днищем 5. На турбулизирующей вставке 2 установлена поворотная конусная насадка 6, со держащая уголок 7, являющийся стенкой щелевидного сопла 3. Уголок 7 со стороны большего основания вставки закреплен на фланце 8, а со стороны меньшего основания - на кольце 9. Фланец 8 и кольцо 9 скреплены между собой стержнями 10. Фланец 8 содер™ жит пазы 11 и ручку 12. Стержни 10 могут быть вьтолнены в виде полос или других профильных элементов.

Теплообменньй элемент работает следующим, образом.

В расположенный внутри цилиндрического корпуса 1 полый усеченный конус 2 нагнетается воздух (газ), которьй, вытекая через плоское щелевидное сопло 3, приводит в вихревое вращательное движение весь объем воздуха,находящийся в пространстве

5

0

5

0

5

0

5

между цилиндрическим корпусом 1 и польм усеченным конусом 2, Благодаря вихревому движению воздуха интенсифицируется теплоотдача от внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 к нагреваемому воздуху. Эта теплоотдача является лимитирующей в общем коэффициенте теплопередачи от высокотемпературных дымовых газов, омьшаю- щих снаружи теплообменный элемент, к нагреваемому внутри его воздуху. Струя нагреваемого воздуха, выходящего из полого усеченного конуса 2 через сопло 3, направлена в зону наиболее нагретого участка цилиндрического корпуса 1. Скорость истечения нагреваемого воздуха регулируется путем увеличения или уменьшения сечения щелевидного сопла 3 таким образом, чтобы она была достаточной для срьюа пограничного слоя с внут- ренней поверхности цилиндрического корпуса 1, чем достигается оптималь- ньй теплообмен при заданном режиме.

Регулировка сечения сопла 3 производится путем освобождения крепежа фланцевого соединения и поворота за ручку 12 фланца 8 поворотной конусной насадки 6. После получения необходимого сечения щелевого сопла 3 крепеж снова зажимается. Процесс регулировки сечения сопла можно производить как в нерабочем состоянии, так и без останова работы теплообменного элемента.

Формула изобретения

Теплообменный элемент по авт.св. № 1101664, отличающийся тем., что, с целью интенсификации теплообмена, вставка снаружи снабжена поворотной конусной насадкой в виде фланца у большего основания вставки и кольца у ее меньшего основания, скрепленньк стержнями и уголком, расположенным в зоне щелевидного сопла.

11

(иг.г

(pi/г 5

ГО