Устройство для создания акустических колебаний в теплообменном аппарате Советский патент 1979 года по МПК F28F13/10 B06B1/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ТЕПЛООБМЕННОМ АППАРАТЕ

Изобретение относится к устройствам, генерирующим звуковые колебания с заданной частотой в теплообменных аппаратах, используемых в химической промьшшенности для нагрева или охлаждения газов.

Известны устройства для создания акусти4ecKitx колебаний в теплообменном аппарате, содержащие трубопроводы с резонансными полостями в его стенке, размещенными вдоль него с заданным шагом 1 .

Недостаток известных устройств заключается в том, что объем резонансных полостей в них нерегулируем, так как полости имеют постоянную глубину, вследствие чего газообразный поток в процессе работы теплообменника подвергается при разных скоростях колебаниям с постоянной частотой.

Цель изобретения - обеспечить регулирование частоты колебаний при работе теплообменното аппарата на газообразной среде.

Это достигается тем, что полости расположены под углом к поверхности трубопровода и встречно к потоку среды, и каждая полость снабжена подвижным ограничителем, а также

тем, что полости имеют различные живые сечения.

На фиг. 1 изображено соединение описываемого устройства с теплообменным аппаратом; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. Г, на фиг. 3 крупным планом изображен один из участков описываемого устройства; на фиг. 4 - изображен общий вид тегиюобменного аппарата, соединенного с описываемым устройством; на фиг.5 изображен узел I геплообменного апнара та фиг. 4.

Устройство содержит трубопровод 1 с резонансными полостями 2, в которых установлены ограни штели 3. Устройство присоединено к теплообменному аппарату, содержащему корпус 4, трубы 5, укрепленные в трубных репгетках 6 и 7, термостойкие уплотнители 8 и 9, крыщку 10. днище II, патрубок 12 для подвода нагрева емой (охлаждаемой) среды, патрубок 13 для его отвода, патрубок 14 для отвода конденсата, патрубок 15 для отвода несконденсировавщих паров и газов.

Устройство работает следующим образом. 369 Нагреваемый раствор поступает в теплообмениый аппарат через патрубок 12. Греющий пар со скоростью 10-40 м/сек поступает через трубопровод 1. Резонансные полости 2 при обтекании юс потоком теплоносителя генерир)тот колебания пара заданной частоты. Частоту определяют расчетом по соотношению глубины полости к ее диаметру и регулируют подвижными ограничителями 3.,При отношении глубины полости к ее диаметру .равном едннице,полость генерирует колебания с максимальной частотой. Закрученный поток пара с заданной частотой колебаний обтекает теплообменные трубы 5, в результате трубы вибрируют, разрушается пленка конденсата на трубах, уменьшается пограничный слой на участке стенка - нагреваемый раствор. Нагретый раствор отводится из. теплообменного через патрубок 13, а скон денсировавшийся пар через патрубок 14. Наличие регулируемых резонансных полостей, рас51оложенных в тангенциально прикреплен ном к корпусу теплообменного аппарата трубо проводе для ввода газообразной среды, обеспечивает получение закрученного потока газообразной среды с заданной частотой колебаний в межтрубном пространстве. Колебания теплоносителя воспринимаются еплообменными трубами, закрепленными в трубных решетках при помощи торцовых и боковых упрзггих термостойких уплотнителей, которые уменьшают передачу инерционных нагрузок, вызванных колебаниями нагреваемого (охлаждаемого) материала в теплообменных трубах, на корпус теплооб менника. Использование изобретения позволяет интенсифицировать процесс теплообмена на 20-30%. Коэффициент теплопередачи увеличивается до 800-900 ккал/м час С. Теплообменник можно использовать при раб те с вязкими и инкрустирующими растворами, так как значительно уменьшается инкрустация внутренних поверхностей теплообменных труб из-за вибрации труб. Кроме того, увеличивается время межпромывочного пробега. Формула изобретения 1.Устройство для создания акустических колебаний в теплообменном аппарате, содержащее трубопровод с резонансными полостями в его стенке, размещенными вдоль него с заданным шагом, отличающееся тем, что, с целью регулирования частоты колебаний при работе теплообменного аппарата на газообразной среде, полости расположены .под углом к поверхности трубопровода и встречно к потоку среды, и каждая полость снабжена подвижным ограничителем. 2.Устройство по п. 1,отличающеес я тем, что полости имеют различные живые сечения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №80063, кл. F 28 F 13/10, 1944.

Фиг.1