Теплообменник-смеситель Советский патент 1990 года по МПК F22G5/12 

1

(21)3982466/24-06

(22)22.11.85

(46) 23.01.90. Лкш. У 3 (72) А.В.Хорошавин и Л.Л.Савчук (53) 621.183(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 569795, кл. F 22 G 5/12, 1977. Авторское свидетельство СССР № 1110990, кл. F 22 G 5/12, 1984.

(54) ТЕПЛООБМЕННИК-СМЕСИТЕЛЬ

(57) Изобретение относится к тепло- и позволяет повысить эффективность теплообменника-смесителя путем обеспечения автоматического регулирования температуры выходной сре- лы. В выходном участке камеры смещения (КС) 1 размещена охлаждающая

Изобретение относится к теплотехнике и позволяет повысить эффективность теплообменника-смесителя путем обеспечения автоматического регулирования температуры выходной среды. В выходном участке камеры смешения (КС) 1 размещена охлаждающая рубашка 9, к которой КС 1 подключена в зоне между золотником 8 и поршнем 6. Каналы 3 и 4 для подачи холодной и горячей сред выполнены в боковых стенках КС 1 и смещены один относительно другого на величину их диаметра. На внутренней поверхности золотника 8, установленного внутри КС 1, выполнены кольцевые проточки со сквозными отверстиями. КС 1 заполнена средой с коэффициентом объемного расширения, превышающим коэффициент объемного расширения теплообменивающихся сред. Регулирование уровня температуры выходной среды осуществляется посредством золотника 8, перемещаемого средой, которой заполнена КС 1. 2 ил.

СП

со J

to

СП

4ь

рубашка 9, к которой КС 1 подключена в зоне между золотником 8 и поршнем 6. Каналы 3 и А для подачи холодной и горячей сред выполнены в боковых стенках КС 1 и смещены один относительно другого на величину их диаметра. На внутренней поверхности золотника 8, установленного внутри КС 1, выполнены кольцевые проточки

Изобретение относится к теплооб- менной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности .

Целью изобретения является повышение эффективности путем обеспечения автоматического регулирования температуры выходной среды.

На фиг. 1 представлен теплообменник-смеситель, общий вид; на фиг.2 - золотник.

Теплообменник-смеситель содержит цилиндрическую камеру 1 смешения с выходным соплом 2 в торце и каналами 3 и 4 холодной и горячей сред, пос- ледние из которых выполнены в ее боковой стенке 5, а также соосно размещенный в камере 1 подвижный поршен 6 со штоком 7 и золотник 8, установленный в зоне упомянутых канагшв 3 и 4. Теплообменник-смеситель снабжен охлаждающей рубашкой 9, размещенной в выходном участке камеры 1 смещения каналы 3 для подачи холодной среды в

полнены в боковой стенке 5 камеры 1 .

40

смещены относительно каналов 4 для подачи горячей среды на величину их диаметра. Золотник 8 установлен внутри камеры 1 смещения и на его наружной поверхности выполнены коль- цевые проточки 10 на расстоянии, равном диаметру упомянутых каналов 3 и 4, а в проточках 10 выполнены сквозные отверстия, причем камера 1 смещения подключена к охлаждающей рубашке 9 в зоне между золотником 8 и поршнем 6 и дополнительно заполнена средой с коэффициентом объемного расширения, превышающим коэффициент объемного расширения теплообменивающих- ся сред, например глицерином или газом.

Теплообменник-смеситель работает следующим образом.

50

55

со сквозными отверстиями. КС 1 заполнена средой с коэффициентом объемного расширения, превышающим коэффициент объемного расширения теплообмени- вающихся сред. Регулирование уровня температуры выходной среды осуществляется посредством золотника 8, перемещаемого средой, которой заполнена КС 1. 2 ил.

0

5

,.

5

0

0

5

Через каналы 3 и 4, кольцевые проточки 10 и отверстия 11 горячая и холодная среды под давлением подаются в камеру 1 смешения, перемешиваются там, обмениваясь при чтом тепловой энергией, и через выходное сопло 2 в виде среды с заданной температурой выходят из теплообменника.Необходимая температура выходной среды задается путем перемещения золотника 8 вверх или вниз через жидкость (газ) поршнем 6 при вворачивании (или выворачивании) винтового штока 7.

При перемещении золотника 8 вниз сечение для прохождения холодной среды через отверстия 11 уменьшается, в камеру 1 смешения увеличивается, а сечение для прохождения горячей среды через отверстия 11 уменьшается, в результате чего температура выходной среды в процессе работы теплообменника будет ниже. При перемещении золотника 8 вверх сечение для прохождения в корпус горячей среды увеличивается а для прохождения холодной среды уменьшается, в результате чего температура выходной среды в процессе работы теплообменника будет выше.

Установленный таким образом уровень температуры выходной среды в дальнейшем при работе теплообменника поддерживается автоматически следующим образом.

При отклонении по какой-либо причине температуры выходной среды от установленной в сторону ее увеличения жидкость, которой заполнена зона камеры 1 смещения между поршнем 6 и золотником 8, нагревается, объем ее возрастает, в результате чего золотник 8, перемещаясь вниз, увеличивает расход холодной среды и уменьшает при этом расход горячей среды, температура выходной среды уменьшается, т.е. восстанавливается .

При отклонении температуры выходной среды в сторону ее понижения температура жидкости (газа) понижается, объем жидкости уменьшается, в результате чего золотник 8, перемещаясь вверх, увеличивает расход горячей среды и уменьшает расход холодной среды, и температура выходной среды увеличивается, т.е. восстанавливается.

Кроме того, золотник 8 с помощью винтового штока 7 может быть установлен в такое положение, когда он полностью перекрывает сечения входных каналов и исключает доступ как холод- ной, так и горячей сред в камеру смешения и к выходному соплу 2, т.е. данное устройство может быть использовано и в режиме запорного вентиля.

Возможность установки необходимой температуры выходной среды и ее автоматическое поддержание в процессе работы теплообменника повышает эффективность, экономичность последнего при высокой надежности и простоте эксплуатации, что составляет положительный народно-хозяйственный эффект изобретения. Формула изобретения

Теплообменник-смеситель, содержащий цилиндрическую камеру смешения с

W

0

5

выходным соплом в горце и каналами для подачи холодной и горячей тепло- обменивающихся сред, последние из которых выполнены в ее боковой стенке, соосно размещенный в камере подвижный поршень со штоком и золотник, установленный в зоне каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем обеспечения автоматического регулирования температуры выходной среды, он снабжен охлаждающей рубашкой, размещенной в выходном участке камеры смешения, каналы для подачи холодной среды вы-. полнены в боковой стенке последней и смещены относительно каналов для подачи горячей среды на величину их диаметра, золотник установлен внутри

0 камеры смешения и на его наружной поверхности выполнены кольцевые проточки на расстоянии, равном диаметру упомянутых каналов, а в проточках выполнены сквозные отверстия причем

5 камера смещения подключена к охлаждающей рубашке в зоне между золотником и поршнем и дополнительно заполнена средой с коэффициентом объемного расширения, превышающим коэффициент объ0 емкого расширения теплообменивающихся сред.