Теплообменник для загрязненной среды Советский патент 1989 года по МПК F28D7/06 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для утилизации тепла различных загрязненных сточных вод и естественных проточных вод,

Известен теплообменник для загрязненной среды, содержащий теплообмен- ные элементы для прохода одной среды, размещенные в канале для загрязненной среды и свободно висящее в последнем другими концами (авторское свидетельство СССР № 866403, кл. F 28 D 7/06, 1980).

Недостатком известного устройства

является постепенное снижение теплопроводности стенок элементов из-за их загрязнения, а также значительное гидравлическое сопротивление в канале.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности.

На фиг.1 изображен теплообменник с теплообменными элементами в виде U-обраэных труб, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.; на фиг.З - теплообменник с радиально расположенными в канале загрязненной среды тепло J

00 О ГО

обменными элементами, разрез; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг. 5- теплообменник с теплообменными элементами в виде U-образнЫх труб, расположенных радиально в канале загрязненной среды, разрез; на фиг.6 - разрез В-Б на фиг.З; на фиг.7 - теплообменник с дугообразными теплообменными элементами, разрез; на фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.7; на фиг.9 - теплообменник с теплообменными элементами, имеющими участки свободных концов, расположенных параллельно оси теплообменника, разрез; на фиг.10 - разрез Д-Д на фиг.9; на фиг.11 - теплообменник с теплообменными элементами, расположенными в канале параллельно оси теплообменника, разрез; на фиг. 12 - разрез Е-Е на фиг.П; на фиг.13 - теплообменник с вертикально расположенными в емкости с проточной загрязненной водой теплооб- менными элементами} разрез; нафиг.14- теплообменный элемент в виде U-обраэ- ной трубки с примыкающими ветвями; на фиг.15 - то же, между ветвями расположен глухой канал; на фиг.16 - то же, с четырьмя каналами.

Теплообменник содержит несколько теплообменных элементов 1, которые в свою очередь содержат каналы 2 и 3 потока для подающей и обратной линии теплоносителя, а также герметичную буферную полость 4 с заключенным в ней воздухом, защитную трубу 5 для предотвращения больших напряжений изгиба, вызванных потоком, присоединительные патрубки 6 для создания соединения между каналами 2 и 3 потока подающей и обратной линий теплоносителя и кольцевые каналы 7 и 8 для подающей и обратной линий теплоносителя, циркуляциейно присоединенные к удерживающему фланцу 9, а также соответствующие болтовые фланцевые соединения 10 для крепления удерживающего фланца 9 в проточном канале 11 загрязненной среды источника тепла. Теплообменные элементы 1 с одним свободным концом и с присоединенными на другом конце патрубками 6 применяются преимущественно в виде лентообразных двух-, трех- или четырехканаль- ных элементов., выполненных, например в виде U-образной трубки с примыкающими ветвями, либо с буферной полостью 4, причем выбираемая геометрия элемента должна обеспечивать мак

0

5

0

5

0

35

40

45

50

65

симапьную теплопередающую площадь. Возможно использование центрично или концентрично расположенных каналов. Расположение элементов 1 в канале 11 может быть также различным.

Элементы 1 выполнены из гибкого материала и имеют свободновисящие концы, совершающие колебательные движения под действием загрязненной среды. В качестве материала может быть использована пластмасса, уплотненная, металлическими, минеральными или тканевыми включениями. В критических условиях эксплуатации возможно использование фиксаторов расстояния, например , в виде шнуров или канатов.

В процессе работы теплообменника внутрь теплообменных элементов 1, расположенных в проточном канале 11 загрязненной среды, подают теплоноситель, который нагревается через стенку элемента 1 и отводится. Поскольку свободные концы элементов 1 колеблются и вибрируют под действием потока, предотвращается оседание загрязнений на поверхность элементов 1. Кроме того, за счет перемещения свободных концов в направлении движения потока уменьшается гидравлическое сопротивление канала. Эффект очистки можно улучшить, изменяя поверхность каналов путем кратковременного понижения или повышения давления в каналах теплоносителя, что способствует также предотвращению отложений малых частиц загрязнения, между которыми действуют значительные силы сцепления и которые могут развивать большие силы адгезии, воздействуя на материал элементов теплообменника. При использовании соответствующих материалов для элементов 1 теплообменника возможны широкие области применения предлагаемого устройства для утилизации тепла из агрессивных и химически загрязненных теплоносителей.

Формула изобретения

1. Теплообменник для загрязненной .среды, содержащий теплообменные элементы для прохода одной среды, размещенные в канале для загрязненной среды, закрепленные одними концами в стенке канала и свободно висящими в последнем другими концами, отличающийся тем, что, с целью

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для утилизации тепла различных загрязненных сточных вод и естественных проточных вод. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности теплообменника. Теплообменные элементы (Э) для прохода одной среды размещены в канале для загрязненной среды, закреплены одними концами в стенке проточного канала и свободно висят в последнем другими концами. Э выполнены из гибкого материала для обеспечения колебательного движения их свободно висящих концов под действием загрязненной среды. Э м.б. выполнены в виде V - образной трубы, между ветвями которой выполнена герметичная буферная полость, заполненная веществом, имеющим плотность, отличающуюся от плотности среды, протекающей внутри Э. Э м.б.выполнены из пластмассы, уплотненной металлическими минеральными или тканевыми включениями. Свободные концы Э колеблются и вибрируют под действием потока, в результате чего уменьшается гидравлическое сопротивление канала и предотвращается оседание загрязнений на поверхность Э. 2 з.п.ф-лы, 16 ил.

Фиг. 2

11 9

и и

№

-.

фиг.з

К V

ИИ Фиг.5

цзигМ

8-8

Фиг. 6

Фиг.8

ЧО CM О CO

г -

4i I

Ч|

Фиг. 13