ТЕПЛООБМЕННИК Советский патент 1971 года по МПК F28D11/06 

Изобретение относится к теплообменным устройствам, в частности к вибрационным трубчатым теплообменникам.

Известны теплообменники типа труба в трубе, в которых наружная труба заглушена и жестко соединена одним концом с внутренней, выполненной в виде сильфона.

Предлагаемый теплообменник отличается от известных тем, что незакрепленный конец сильфона снабжен поршнем, образующим с наружной трубой камеру, подключенную к источнику переменного давления.

Такое выполнение теплообменника позволяет турбулизировать потоки теплоносителей, в результате чего улучшается теплообмен.

На чертеже схематически изображен предлагаемый теплообменник в продольном разрезе.

Теплообменник содержит наружную трубу 1, сильфон 2, поршень 3, укрепленный на трубчатом элементе 4, и источник переменного давления, например пневматический генератор 5.

К трубе через прокладку 6 прикреплена крышка 7. Вдоль оси трубы на крышке неподвижно установлен выходной патрубок 8 нагреваемого материала. К патрубку прикреплен один конец сильфона, а другой свободный конец его прикреплен к трубчатому элементу, на котором установлен поршень, разделяющий

кольцевое пространство между сильфоном и трубой на камеры 9 и 10. Тгплообменная камера 9 имеет входной патрубок 11 и выходной 12 теплоносителя, а управляющая камера 10 соединена каналом 13 с каналом 14 и подключена к генератору.

Входной патрубок нагреваемого материала выполнен в видг цилиндрической полости 15, соединяющейся отверстиями 16, расположенными в подвижном элементе, с внутренней полостью 17 сильфона.

Генератор состоит из трех герметично скрепленных камер, между которыми установлены жестко скрепленные меледу собой мембраны 18 и 19. Последние делят генератор на камеры 20, 21, 22. В камере 20 установлено сопло 23, а в камерг 21, сообщенной с атмосферой,- сопло 24. Сопло 23 соединено каналом 25 с источником питания, а сопло 24 - с выходным каналом 14 генератора. Последний соединен каналом 26 с камерой 22 и через канал 27, дроссель 28 - с камерой 22. В камере 20 установлена пружина 29 сжатия, а кольцо 30 необходимо для создания герметичности подвижного соединения.

Теплообменник работает следующим образом.

точником сжатого воздуха определенного давления, который проходит через сопло 23, камеру 20 и поступает через канал 13 в камеру 10. В результате поршень 3 пергмещается, сильфон сжимается, вытесняя из гофр в радиальном направлении нагреваемый материал, поступающий из полости 15 через отверстия 16, которые при движении поршня частично перекрываются. Через определенный промежуток времени, определяемый настройкой дросселя, давление в камере 22 генератора возрастает, преодолевается усилие прулшны 29, сопло 23 закрывается, а сопло 24 открывается, и камера 10 сообщается с атмосферой. Под действием возникшего перепада порщень 3 перемещается вправо, отверстия 16 закрываются.

Таким образом, в полости 17 ноток нагреваемого материала турбулизируется, что обеспечивает эффективную теплопередачу, так как пограничный слой разрушается колебаниями гофров сильфона и пульсирующим поступлением нагреваемого материала через отверстия 16. Нагретый материал выходит через патрубок 8.

Предмет изобретения

Теплообменник типа труба в трубе, наружная труба которого заглушена и жестко соединена одним концом с внутренней, выполненной в .виде сильфона, отличающийся тем, что, с целью турбулизации теплоносителей, незакрепленный конец сильфона снабжен поршнем, образующим с нарул ной трубой камеру, подключенную к источнику переменного давления.