Теплообменник Советский патент 1977 года по МПК F28D15/04 

Изобретение относится к области энергетического ма.шиностроения, в частности к тепло обменным аппаратами для охлаждения сред в замкнутом объеме.

Известны установки, содержащие конвекти-вный и радиационный теплообменники с тепловыми трубами, конденсапионпые участки которых Контактируют с радиаадионной поверхностью, а испарительные участки - с трубами, Представляющими собой .промежуточный жидкостной контур конвективного теплообменника, к которому лодводится охлаждаемая среда 1. Однако использование в таких установках промежуточного контура приводит к увеличению их веса и снижению эффективности передачи тепла от конвективного теплообменника к радиациоипому.

Известны также теплообменники, содержащие трубопровод подвода охлаждаемой газовой среды, соединенный тепловыми трубами с охлажденной замкнутой обечайкой 2, Однако в таких теплообменниках недостаточно ,эфф€ктиВ«о протекает процесс охлаждения газа.

Целью изобретения является ловыщение эффективности охлаждения газа. Это достигается тем, что в трубопроводе .предлагаемого теплообменника установлены сообщенные с его проточной частью радиальные патрубки, а в последние перемещены испарительные участки труб, конденсационные участки которы.с расположены на обечайке равномерно по окружности и смещены в смежных рядах один относительно другого на половину шага.

Кроме того, на обечайке между конденсационными участками расположены замкнутые изотермализующие тепловые трубы и выполнены «ольцевые выштамповки, в которые помещены залодлицо тепловые трубы.

На фиг. 1 показан олисываемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез ПО А-Л на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б на фиг. 2.

Теплообменник содержит трубопровод / подвода охлаждаемой газовой среды, тепловые трубы 2, соединенные с одной стороны с трубопроводом 1, а с другой с охлажденной замкнутой обечайкой 3, и радиальные патрубки 4, расположенные в трубопроводе / и сообщенные с его проточной частью. В .патрубке 4 .помещены испарительные участки 5 труб 2, конденсационные участки 6 которых расположены на обечайке 3 равномерно по окружносри и смещены в смежных рядах один относительно другого на .ПОЛОВИ.ПУ шага. На обечайке 3 между конденсационными участками 6 установлены замкнутые изотермализующие тепловые трубы 7. Кроме того, на обечайке 3 выполнены кольцевые вышта:М1повки а, в которые помещены заподлицо тепловые трубы i2.

При работе теплообменника охлаждаемый газ поступает в трубопровод / п лроходит в радиально расположенные .патрубки 4, где омывает т&плообменные ловерхности испарительных участков 5 тепловых труб 2. Тепловая энергия газа лередается через стенку пспарительного участка 5 тепловы-х труб теплоносителю. Тепло, переданное от газа, идет на испарение теплоносителя в исларлтельно.м участке 5 тепловых труб 2. О.бразуемый пар поступает ло каналу тепловой трубы 2 в .конденсационную часть лоследней, где оп .конденсируется. Выделенное тепло внутренней энергии конденсации ко.ндуктизно отводится .и сбрасывается в окруж(аю.щую среду. Конденсат посредством капиллярных сил возвращается в испарительный участок 5 тепловых труб 2, И процесс повтО|ряется.

Закрепленные на обечайке 3 замкнутые изотермализующие тепловые трубы 7 по принципу действия аналогичны те,пловы1М трубам 2, и тепло от более горячих участков радиационной лов1ер,хности леренооится к более холодным за счет внутренней энергии Иопарения и конденсации, причем тепловые трубы 7 изоте,рмализируют обечайку 3 как в окружном «аправлении, так и в осевом.

Расположение конденсационных участкоВ 6 тепловых труб 2 со смещением, а между ними изотермализующих тепловых труб 7 позволяет поддерживать изотермичность об-ечайК1И 5 и тем самым обеспечить одинаковые условия работы тепловых труб 2.

Крепление конденсационных участков б тепловых труб 2 и изотермализующих тепловых труб 7 в выштамповках а заподлицо с обечайкой 5, с одной стороны, повышает эффективность кондуктивното теплоотвода, а с другой стороны, сами трубы частичио являются радиационной поверхностью.

Формула изобретения

1.Теплообменник, содержащий трубопровод по.двода охлаждаемой тазовой среды, соединенный тепловыми трубами с охлажденной замкнутой о.бечайкой, о т.л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности О1хлаждения газа, в труболроводе установлены сообщенные с его лроточаой частью радиальные патрубки, а в лоследние помещены испарительные участки труб, конденсационные участки которых расположены на обечайке равномерно ло Окруж1ности и смещены в смежных рядах один относительно другого на половину щата.

2.Теплообменник по п. 1, отличаю.щ и и с я тем, что на обечайке между конденсационными участками расположены замкнутые изотермали.зующие тепловые трубы.

3.Теплообменник по по. 1 и 2, о т л и ч а ющийся тем, что «а обечайке ;вы1пол«ены кольцевые выштамловки, в которые помещены заподл.ицо тепловые трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США №3880230, кл. 165-105, 1975.

2.I. Ronhes and oths Gth Thermophisics Conference AI AA, Pape 71-410, 197J.

At

-н .

Вход I газа