Теплообменный элемент Советский патент 1978 года по МПК F28D7/12 

1

Изобретение относится к области КСУГЛОстроения, а именно к теплообменным .м для двухсветных цельносварных экранов.

Известен теплообменник аля жидких и газообразных сред, содержащий концентрично расположенные в цилиндрическом корпусе теплообменную трубу и турбулизатор с волнистой поверхностью, межтрубное пространство на входную и выходную полосги и имеющий на поверхности отверстия для ввода срелы в полость между теплообменной трубой и турбулизатором, причем отверстия выполнены на впадинах турбулизатора, а последний установлен в межтрубном пространстве и выполнен с уширением его поперечного сечения в сторону выхода средм из 1ежтрубного пространства l

Однако это устройство не применимо для работы в качестве экранной поверхности топочной камеры, поскольку топочные газы имеют высокую температуру v 1500С, в зоне установки экранной поверхности процесс дожигания топлива продолжается, и в случае пропускания газов через внутреннюю трубку произошло бы ее за: лаковывание, тгре- крашающее теплообмен.

Другим недостатком атога устрсйства является его Высокое гидравлическое сопротивление, вследствие торможения потока Ж дкости, проходящего через радиальные отверстия, о стенку внутренней трубки, расположенной на расстоянии от выходного сечения отверстий, равном пяти калибрам.

Кроме того, это устройство требует значительного расхода дорогостоящего легированного металла из-за наличия трех коаксиально установленных трубок, две из которых рассчитываются на рабочее давление i 320 кгс/см.

Известен также теплообменный элемент, содержащий две соосно jc танов ленные трубки, наружная из которых заглушена на конце а внутренняя перфорирована по длине f2J.

Недостатком этого устройства является низкая эффективность теплообмена и ненадежность работы в случае использования его в качестве экранной поверхности в топочной камере из-за его высокого пидравлического .сопротивления.

целью изобретения является повышение эффективности теплообмена и надежности работы теплообменного элемента.

Для достижения поставленной цели в теплообменном элементе, содержащем две соосно установленные трубки, наружная из которых заглушена на конце, а внутренняя перфорирована по длине, последняя снабжена на выходном кошде дроссельной шайбой, а отверстия перфорации направлены тангенциаль но.

На фиг. 1 представлена конструкция двухсветного экрана из трубчатых элементов для топочной камеры; на фкг. 2 - узел 1 на фиг. 1.

Теплообменный элемент содержит две соосно установленные трубки 1 и 2, Наруя ная трубка 1 заглушена на конце, а внутренняя 2 перфорирована по длине. Внутренняя трубка 2 снабжена на выходном конце дросседьмой шайбой 3, а отверютия перфорации 4 направлены тангенциально. По высоте радиационного двухсветного экрана плотность тепловых потоков отличается неравномерноСТ1 ю. Наибольшую плотность тепловой поток имеет в области ядра факела. При работе парогенерйруюших поверхностей в области высоких плотностей тепловых потоков при определенном значении массовых паросодержаний наступает режим ухудшенного теплообмена, что приводит к резкому повышению температуры стенок трубок. Ухудшение Теплообмена связано с упариванием водяной пленки на внутренней поверхности трубки 1.

Для предотвращения ухудшенного теплообмена необходимо орошать внутреннкАо стенку трубки 1, не допустить полаого упаривания водяной пленки что достигается радачей через отверстия во внутренней трубке 2.

Устройство работает следуюшмм образом Рабочая среда из раздающегю коллектора 5 поступает во внутреннкяо трубку 2. Через дроссельную шайбу 3 должен обеспечиваться расход значительной части потока (не менее 80%), остальная часть потока распределяет ся по отверстиям 4 трубки 2, орошая внутреннюю CTeHjg трубки 1, затем поток напра ляется в собирающий коллектор 6.

Предложенное устройство, при использовании его в качестве двухсветной экранной поверхности топочной камеры котельного агрегата, позволит уменьшить габариты топочной камеры, а соответственно и всего котельного агрегата за счет дополнительного охлаждения топочных газов с обеспечением надежного температурного режима экранной поверхности.

Формула изобретения

Теплообменный элемент, содержащий две соосно установленные трубки, наружная из которых заглушена на конце, а внутренняя перфорирована по длине, отличагощнс я тем, что , с целью повышения эффективности теплообмена и надежн х:ти работы, внутренняя трубка снабжена на выходном конце дроссельной Шайбой, а отверстия перфорации на1фавленьг тангенциально.

Источники информрдши, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР NO 5106tf4, кл. F28 Т37/10, 1974.

2.Пйтент США № 3586О98, кл. 163-142, 1970. и-г. 1