Теплообменник Советский патент 1992 года по МПК F28D7/00 F28F9/02 

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха, а именно к устройствам тепловой обработки воздуха.

Известен теплообменник включающий коллекторные камеры, пучок теплообмен- ных труб, закрепленных в трубных досках и выведенных в полости камер концами. Указанные концы выполнены одинаковой длины.

Недостаточно высокие эксплуатационные характеристики известного теплообменника объясняется неравномерным распределением потоков теплоносителя по трубкам. Трубки одного и того же хода по теплоносителю находятся в различных гидродинамических условиях. По трубкам, расположенным напротив входного патрубка, протекает больше теплоносителя, а по периферийным меньше. При выходе потока теплоносителя из трубок одного хода и входе в следующий (область в коллекторе между двумя соседними перегородками) в ближайшие по входу трубки следующего хода также поступают большие расходы теплоносителя, чем в трубки, примыкающие к перегородкам.

У выхода теплоносителя из теплообменника также неравномерное распределение теплоносителя: большее количество по противолежащим выходному патрубку трубкам и меньшее по- периферийным, примыкающим к перегородке. Неравномерность распределения теплоносителя по трубкам теплообменника приводит к уменьшению эффективности тепловой обработки воздуха.

Кроме того, в указанной области коллектора поток теплоносителя подвергается повороту на 180°, что приводит к увеличению гидравлических потерь в теплообменнике. Таким образом, недостатком известного теплообменника являются его пониженные эксплуатационные характеристики.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик теплообменника.

В теплообменнике, содержащем коллекторные камеры, включающие подводящий и отводящий отсеки, снабженные соответствующими патрубками, и пучок теплообменных труб, закрепленных в трубных досках и выведенных в полости камер концами, имеющими косые срезы, направленные в отсеках в сторону патрубков, при выполнении коллекторных камер с поворотными отсеками концы труб, выведенные в полости камер, выполнены переменной длины, плавно уменьшающейся в поворотных отсеках к середине последних, а в подводящем и отводящем отсеках - в направлении соответствующих патрубков, причем косые срезы труб в поворотных отсеках направлены к их середине.

Таким образом, улучшаются эксплуатационные характеристики теплообменника.

, На фиг. 1 представлен теплообменник,

общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.

1; на фиг. 3 - участок теплообменника при

коридорном расположении трубок по ходу

воздуха; на фиг. 4 - то же, при шахматном расположении трубок.

Теплообменник (фиг. 2) включает коллекторные камеры 1, включающие подводящий 2 и отводящий 3 отсеки, снабженные

подводящим 4 и отводящим 5 патрубками, пучок теплообменных труб б, закрепленных в трубных досках 7 и выведенных в полости камер концами 8, имеющими косые срезы, направленные в отсеках в сторону патрубков, коллекторные камеры с поворотными отсеками 9, перегородки 10. Концы труб 6 выведены в полости камер 1 и выполнены переменной длины, плавно уменьшающейся в поворотных отсеках 9 к середине послед них, а в подводящем 2 и отводящем 3 отсеках - в направлении соответствующих патрубков 4 и 5. Косые срезы труб в поворотных отсеках 9 направлены также к их середине.

На фиг. 3 и 4 представлены участки теплообменника в случае коридорного и шахматного расположения трубок 6 по ходу движения воздушного потока.

Теплообменник работает следующим

образом.

Теплоноситель поступает в теплообменник через входной патрубок 4,проходит через теплопередающие трубки 6 и. покидает теплообменник через выходной патрубок

5. Теплоноситель нагревает поверхность трубок б, а его температура при этом понижается. Обрабатываемый воздух нагревается в теплообменнике путем контакта с нагретой поверхностью трубок 6.

Движение теплоносителя через теплообменник происходит следующим образом. При выходе теплоносители из входного патрубка 4 он попадает в подводящий отсек 2 (фиг. 2), в котором происходит распределение теплоносителя по трубкам первого хода. Трубки, принадлежащие этому ходу, выполнены с выступающими за трубные доски концами 8, имеющими плавно меняющуюся длину. При этом длина концов

трубок, примыкающих к перегородкам 10, максимальна (фиг. 2-4}, а длины следующих одна за другой по ходу воздуха трубок одинаковы.

Такое распределение входов трубок

данного хода приближает входы периферийных трубок к ядру потока теплоносителя, уменьшает теневую часть данной коллекторной области, а следовательно, увеличивается расход теплоносителя через периферийные трубки, противолежащие входному патрубку 4.

В поворотных отсеках концы 8 выполнены переменной длины, плавно уменьшающейся к середине поворотных отсеков, поэтому при выходе потока теплоносителя из трубок одного хода и входе в следующий сокращается путь движения теплоносителя между периферийными трубкам что сближает расходы теплоносителя через все трубки хода. Кроме того, такое распределение длин концов 8 уменьшает угол поворота потока теплоносителя при переходе его из одного хода в другой.

У выхода теплоносителя из теплообменника длины концов 8 теплообменных трубок б также распределены так, что выходы периферийных трубок приближаются к ядру потока теплоносителя, выходящего через патрубок 7. Косые срезы на концах теплообменных трубок б улучшают условия выхода и входа теплоносителя из одного хода в другой, а также его распределение по трубкам.

Равномерное распределение теплоносителя по трубкам теплообменника повы

шает эффективность теплообмена, а уменьшение угла поворота теплоносителя при переходе его из одного хода в другой уменьшает гидравлические потери. Таким образом, по сравнению с известным теплообменником улучшаются эксплуатационные характеристики теплообменника.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий коллекторные камеры, включающие подводящий и отводящий отсеки, снабженные соответствующими патрубками, и пучок теплообменных труб, закрепленных в трубных досках и выведенных в полости камер концами, имеющими косые срезы, направленные в отсеках в сторону патрубков, отличающий с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, при выполнении коллекторных камер с поворотными отсеками концы труб, выведенные в полости камер, выполнены переменной длины, плавно уменьшающейся в поворотных отсеках к середине последних, а в подводящем и отводящем отсеках - в направлении соответствующих патрубков, причем косые среды труб в поворотных отсеках направлены к их середине.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха, а именно к устройствам его тепловой обработки. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик. Теплообменник содерА-А / у / (7 жит, коллекторные камеры, включающие подводящий 2, отводящий 3 и поворотные 9 отсеки, разделенные перегородками 10, подводящий 4 и отводящий 5 патрубки, а также пучок теплообменных труб 6, закрепленных в трубных досках 7 и выведенных в полости камер концами 7, имеющими срезы, направленные в поворотных отсеках 9 к их середине, а в подводящем 2 и отводящем 3 отсеках - в сторону патрубков 4 и 5. При этом концы 8 труб 6 выполнены переменной длины, плавно уменьшающейся в отсеках 9 к их середине, а в отсеках 2,3 - в направлении патрубков 4,5. При работе теплообменника обеспечивается равномерное распределение теплоносителя по всем трубам пучка и уменьшаются гидравлические потери. 4 ил. 8 S II Ц Ё т 7 1 / J 3 3 ,0 /ю to Ј ю ел J ,5 Фиг. 2

1 /

Фиг.1

®гчЈЈ

tlO l

Фаг.З

(DCDd ФСРцР

о

э