CS236241B1 - Vstupní hrdlo, zejména výměníků tepla - Google Patents

Abstract

Vstupní hrdlo je určeno pro přívod média zejména do výměníků tepla k účinnému naproudění svazku trubek těchto výměníků. V ose hrdla kolmo na prou média Ve vzdálenosti rovné jedné polovině osové délky hrdla je umístěna kruhová clona, pro udržení proudění u stěn hrdla. Před clonou a za ní jsou umístěny přepážkové - díly, které jsou vzájemně pootočeny o 45° Tyto díly stabilizuji proudové poměry uvnitř hrdla.

Description

Vynález se týká vstupního hrdla, zejména výměníků tepla, u něhož se řeší proudové poměry vstupního media.

Na vstupní hrdla jsou kladeny technicko-ekonomické požadavky. Je to především účinné naproudění svazku trubek výměníků vstupním médiem, nízká tlaková ztráta, dynamická stabilita a v neposlední řadě výrobní, materiálová a prostorová úspornost. Dosud se vstupní hrdla řeší jako kuželové difuzory buá jednoduchého provedený nebo obvykleji s jedním až dvěma Vloženými kuželovými mezikusy. Toto provedení představuje celkový úhel rozevření stěn hrdel kolem 40° prakticky dostupné maximum pro odpovídej ící neproudění svazku. Další zvyšování rozevření hrdla, doprovázené odtržením proudu od jeho stěn, je již z.energetického i dynamického hlediska nevýhodné. Uvedený úhel^40° přitom je stále pro účinné neproudění svazku nedostatečný»

Výše uvedené nevýhody stávajícího stavu techniky jsou odstraněny vstupním hrdlem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v ose hrdla kolmo na proud média ve vzdálenosti rovné jedné polovině osové délky hrdla je umístěna kruhová clona. Před kruhovou clonou je umístěe první přepážkový díl a za kruhovou clonou je .umřstěn druhý přepážkový díl. Oba přepážkové díly jsou vzájemně potočeny o 45°.

Řešením podle vynálezu se dosáhne při extremní^ úhlu rozevření stěn hrdla dostatečně krátkého .široce rozevřeného hrdla, které odpovídá naproudění trubkového svazku. Rychlostní profil je dostatečně vyrovnaný již od prvních řad trubek výměníků. Tlaková ztráta je výrazně nižší, než odpovídá jednoduchému hrdlu bez vestavby, a rovněž je vyšší stabilita proudění s nižší úrovní tlakových pulsací, vznikajících v hrdle, a to bez energeticky významnějších periodických složek. Rovněž z výrobního i materiálového hlediska je řešení podle vynálezu nenáročné. Přitom velikost clony a provedení rozdělovače je univerzální v širokém praktickém oboru vstupních proudových podmínek. To znamená z hlediska Reynoldsova čísla, intenzity turbulence, tlouštky mezní vrstvy i značné nesymetrie rychlostního profilu.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení vstupního hrdla podle vynálezu, kde na obr.l je znázorněno vstupní

238 241 hrdlo v řezu a na obr.2 je pohled na uspořádání přepážkových dílů.

V ose hrdla 1 kolmo na proud média ve vzdálenosti rovné jedné polovině osové délky N hrdla 1 je umístěna kruhová clona £. Před kruhovou clonou 4 je umístěn první přepážkový díl 2 a za kruhovou clonou £ je umístěn druhý přepážkový díl 3. Oba přepážkové díly 2, 2 jsou vzájemně pootočeny o 45°. Velikost kruhové clony £ dané poměrem A/d kde je průměr clony a D je průměr hrdla 1 v místě umístění kruhové clony £, leží v intervalu hodnot 0,3 až 0,4 pro hrdla 1 ‘s úhlem rozevření Θ v rozmezí 20° až 35°. Spodní hranice použitelnosti je dán. vztahem

N tg 2 &

0,245 + 0,02 0 kde N je osová délka hrdla 1 a R^ je poloměr vstupního otvoru hrdla 1.

Médium vstupující do hrdla ve směru S je stabilizováno přepážkovými díly 2, 2· Kruhová clona £ zabraňuje odtržení proudění od stěn hrdla 1.

Claims (2)

1. Vstupní hrdlo zejména výměníků tepla sestávající z hrdla, v němž je umístěna kruhová clona a přepážkové díly, vyznačené tím, že v ose hrdla (1) kolmo na proud m^dia ve vzdálenosti rovné jedné polovině osové délky hrdla (1) je umístěna kruhová clona (4), před níž je umístěn první přepážkový díl (2) a za kruhovou clonou (4) je umístěn druhý přepážkový díl (3), přičemž oba přepážkové díly (2 , 3) jsou vzájemně pootočeny o 45°·

2. Vstupní hrdlo podle bodu vyznačené tím, že velikost kruhové clony (4\ dan</ poměrem AA kde 2¾ je průměr kruhové clony (4) a D je průměr hrdla (1) v místě umístění kruhové clony (4), leží v intervalu hodnot 0,3 až 0,4 pro všechna hrdla (1) s úhlem rozevření & v rozmezí 20° až 35° a spodní hranice použitelnosti je dána vztahem

N tg 2 0

R^ 0,245 + 0,020 * kde N je osová délka hrdla (1) a R^ je poloměr vstupního otvoru·